UA125649C2 - Гідроциклон - Google Patents
Гідроциклон Download PDFInfo
- Publication number
- UA125649C2 UA125649C2 UAA201903166A UAA201903166A UA125649C2 UA 125649 C2 UA125649 C2 UA 125649C2 UA A201903166 A UAA201903166 A UA A201903166A UA A201903166 A UAA201903166 A UA A201903166A UA 125649 C2 UA125649 C2 UA 125649C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- hydrocyclone
- chamber
- wall
- side wall
- degrees
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/02—Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
- B04C5/04—Tangential inlets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/08—Vortex chamber constructions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/08—Vortex chamber constructions
- B04C5/081—Shapes or dimensions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/12—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Cyclones (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Гідроциклон (10), у якому впускна частина (14) камери (13) має криволінійну внутрішню поверхню (29) бічної стінки, загалом яка має форму завитка (28) для надання напрямку матеріалу, прийнятому під час експлуатації із подавального впускного вікна, для вихрового руху. У показаному варіанті здійснення завиток (28) виконаний похилим аксіально вниз у впускній частині (14) і робить поворот на кут 270 градусів. Конічна частина має центральну вісь Х-Х і містить дві секції (32), (34), кожну у формі зрізаного конуса, з'єднані разом торець до торця для утворення загалом конічної сепараційної камери (15). Внутрішній кут між внутрішньою поверхнею (50) стінки і лінією, паралельною центральній осі Х-Х, в ідеалі має величину менше 8 градусів для забезпечення конструктивного рішення гідроциклона із переважними експлуатаційними параметрами.
Description
Галузь техніки
Даний винахід належить загалом до гідроциклонів і конкретніше, але не винятково, до гідроциклонів, що підходять для застосування в мінералоперероблювальній і хімічній обробній промисловості. Винахід також пов'язаний з конструктивним рішенням гідроциклонів, як засобу оптимізації їх показників роботи.
Рівень техніки винаходу
Гідроциклони застосовуються для сепарації завислої речовини, яку несе рідина, що тече, такої як мінеральна пульпа, на два випускних потоки за допомогою створення відцентрових сил у гідроциклоні, коли рідина проходить через камеру конічної форми. По суті, гідроциклони включають у себе конічну сепараційну камеру, подавальний впуск, який звичайно загалом спрямований по дотичній до осі сепараційної камери і розташований на кінці камери з перерізом найбільшого розміру, випуск нижнього продукту на меншому кінці камери, і випуск верхнього продукту на більшому кінці камери.
Подавальний впуск виконаний з можливістю подачі рідини, що містить завислу речовину, у сепараційну камеру гідроциклона, і пристрій є таким, що важка (наприклад, з більшою щільністю і крупністю) речовина виявляє тенденцію до міграції до зовнішньої стінки камери і до встановленого центрально випуску нижнього продукту і назовні через нього. Матеріал, який легший (з меншою щільністю і крупністю частинок) мігрує до центральної осі камери і назовні через випуск верхнього продукту. Гідроциклони можна застосовувати для сепарації за розміром або за щільністю завислих твердих частинок. Звичайні приклади включають у себе функції поділу твердих частинок на фракції у варіантах застосування для гірничих розробок і промисловості.
Для забезпечення ефективної роботи гідроциклонів важливими є внутрішня геометрична конфігурація більшого кінця камери, куди входить подаваний матеріал, і конічної сепараційної камери. При нормальній експлуатації такі гідроциклони створюють центральний повітряний стовп, що є звичайним для більшості конструктивних рішень промислових гідроциклонів.
Повітряний стовп установлюється, як тільки середовище, що тече, на осі гідроциклона досягає тиску нижче атмосферного. Даний повітряний стовп проходить від випуску нижнього продукту до випуску верхнього продукту і просто з'єднує повітря безпосередньо знизу гідроциклона з
Зо повітрям зверху. Стійкість і площа перерізу повітряного сердечника є важливим чинником, що впливає на умови випуску нижнього і верхнього продукту, для підтримки нормальної роботи гідроциклона.
Під час нормальної "стійкої" експлуатації суспензія входить через верхній впуск сепараційної камери гідроциклона у вигляді переверненої конічної камери, щоб стати чисто сепарованою.
Разом з тим, стійкість гідроциклона під час такої операції може бути повністю порушена, наприклад, від руйнування повітряного сердечника внаслідок надлишкового живлення гідроциклона, що приводить до неефективного процесу сепарації, при якому або зайві дрібні частинки виходять через нижній випуск або більші частинки виходять через верхній випуск.
Інша форма нестійкої експлуатації, відома як "сепарація пилу", де швидкість твердих частинок, що випускають через нижній випуск, збільшується до точки, де потік порушується.
Якщо заходи щодо усунення несправності не прийняті вчасно, нагромадження твердих частинок, що проходять через випуск, повинне наростати в сепараційній камері, внутрішній повітряний сердечник повинен руйнуватися і нижній випуск повинен випускати потік великих твердих частинок у формі суміші з пилом.
Умови нестійкої експлуатації можуть мати серйозний негативний вплив на процеси нижче за потоком, часто потрібна додаткова обробка (яка, звичайно, може значно знижувати рентабельність) і також приводити до прискореного спрацювання обладнання. Оптимізація конструктивного рішення гідроциклона є бажаною для додання гідроциклону здатності справлятися зі змінами композиції і в'язкості суспензії на вході в гідроциклон, змінами витрати середовища, що тече, що входить в гідроциклон, і іншими порушеннями стійкої експлуатації.
Суть винаходу
Розкрито варіанти здійснення гідроциклона, що включає в себе: подавальну камеру, що має внутрішню бічну стінку, верхню стінку, розташовану на при експлуатації верхньому кінці внутрішньої бічної стінки, відкритий кінець, розташований на при експлуатації нижньому кінці внутрішньої бічної стінки, і протилежний верхній стінці, причому відкритий кінець має круглий переріз і центральну вісь Х-Х, випуск верхнього продукту, розташований на верхній стінці, і впускне вікно для подачі матеріалу, що підлягає сепарації, у подавальну камеру; зону подавального впуску, розташовану на внутрішній бічній стінці подавальної камери, бо причому зона подавального впуску утворена загалом у формі равлика, де відстань від внутрішньої бічної стінки до центральної осі Х-Х зменшується по ходу равлика навколо внутрішньої бічної стінки в напрямку від впускного вікна; і равлик утворює кут більше 270 градусів; загалом конічну сепараційну камеру, що проходить від першого кінця в зоні щодо великої площі перерізу, розташованої суміжно з відкритим кінцем подавальної камери до другого кінця щодо меншої площі перерізу; розвантажувальний патрубок, який проходить від другого кінця конічної сепараційної камери, що в експлуатації забезпечує випуск для матеріалу, що виходить із гідроциклона; і при цьому внутрішній кут між внутрішньою стінкою конічної сепараційної камери і лінією паралельною центральній осі Х-Х має величину менше 8 градусів.
Установлено, що дана фізична конфігурація підтримує стійкий випускний потік циклона, мінімізує будь-який зворотний тиск на системний процес циклона, максимізує площу перерізу центрального аксіального повітряного сердечника, що генерується в циклоні, максимізує вихід продукту по показнику, наприклад, продуктивності в тоннах на годину, і підтримує фізичні параметри процесу сепарації на стійкому рівні.
Винахідники припускають, що потік середовища, що тече, що генерується, завдяки застосуванню комбінації внутрішньої бічної стінки подавальної камери у формі равлика, що проходить щонайменше три чверті окружності периметра, і проходження потоку в плавно звужувану конічну сепараційну камеру, може забезпечувати дані експлуатаційні переваги.
У деяких варіантах здійснення равлик утворює кут близько 360 градусів.
У деяких варіантах здійснення внутрішній кут між внутрішньою стінкою конічної сепараційної камери і лінією паралельною центральній осі Х-Х має величину від 4 до 6 градусів. В одному переважному варіанті здійснення кут має величину близько 5 градусів.
У деяких варіантах здійснення загалом конічна сепараційна камера містить дві секції, кожну у формі усіченого конуса, з'єднані разом торець до торця.
У деяких варіантах здійснення гідроциклон включає у себе камеру керування випуску верхнього продукту, розташовану на верхній стінці подавальної камери, і сполучається по середовищу, що тече, з нею через випуск верхнього продукту.
Інші аспекти, ознаки і переваги повинні стати зрозумілими з наступного докладного опису в
Зо поєднанні із прикладеними кресленнями, які є частиною даного розкриття і які ілюструють у вигляді прикладу принципи розкритих винаходів.
Опис фігур
Прикладені креслення сприяють розумінню різних варіантів здійснення описаних нижче.
На фіг. 1 схематично показаний переріз (по лінії А-А) гідроциклона першого варіанта здійснення даного винаходу.
На фіг. 2 схематично показаний в ізометрії гідроциклон фіг. 1.
На фіг. За схематично показана в ізометрії нижня частина подавальної камери гідроциклона фіг. 1.
На фіг. 30 показаний вигляд знизу нижньої частини подавальної камери фіг. За.
На фіг. Зс показаний вигляд зверху нижньої частини подавальної камери фіг. За по лінії У-У ортогональної центральної осі Х-Х.
На фіг. 4 додатково схематично показаний в ізометрії фрагмент нижньої частини подавальної камери гідроциклона фіг. 1.
На фіг. 5 схематично показаний в ізометрії фрагмент нижньої частини подавальної камери гідроциклона фіг. 1.
Докладний опис
Даний винахід належить до елементів конструктивного рішення гідроциклона такого типу, що полегшує сепарацію рідкої або напіврідкої суміші матеріалу на дві фази, що представляють інтерес.
Гідроциклон має конструктивне рішення, що забезпечує стійку експлуатацію з максимізацією пропускної здатності і задовільних фізичних параметрів процесу сепарації.
Гідроциклон при експлуатації нормально орієнтований так, що його центральна вісь Х-Х займає вертикальне або близьке до вертикального положення. На фіг. 1 схематично показаний переріз гідроциклона 10, що містить основний корпус 12 з камерою 13, утвореною в ньому.
Камера 13 містить впускну (або подавальну) частину 14 і конічну сепараційну частину 15.
Гідроциклон додатково включає у себе циліндричне подавальне впускне вікно 17 круглого перерізу, для подачі при експлуатації суміші, що несе частинки, у вигляді суспензії частинок у впускну частину 14 камери 13.
Випуск 18 верхнього продукту (нижче в даному документі "верхній випуск") розташований по бо центру в плоскій, дископодібній верхній (розташованій зверху) стінці 20 камери 13, випуск 18 верхнього продукту застосовується для випуску першої з фаз. Звичайно, даний випуск 18 верхнього продукту виконаний у вигляді короткого відрізка циліндричної труби і відомий як зливна насадка 27, що виступає назовні від верхньої стінки 20 ії також проходить від верхньої стінки 20 усередину камери 13.
Випуск 22 нижнього продукту (нижче в даному документі "нижній випуск") розташований по центру на іншому кінці камери 13 (тобто, на вершині конічної сепараційної частини 15) віддаленої від впускної частини 14, при експлуатації для випуску другої із фаз. Випуск 22 нижнього продукту, показаний на кресленнях, є відкритим кінцем конічної сепараційної частини 15. У гідроциклоні 10 при експлуатації матеріал, що проходить через випуск 22 нижнього продукту, проходить у додаткову частину у вигляді відрізка циліндричної труби, відому, як розвантажувальний патрубок 55, що сам має отвір впуску 52 однакового діаметра і співпадаючий переріз з нижнім зливним випуском 22. Розвантажувальний патрубок 55 має звужуване внутрішнє облицювання 60 внутрішньої поверхні звужуваної форми, що відрізняється від облицювання внутрішньої поверхні 50 стінки конічної сепараційної частини 15, що описано нижче.
Гідроциклон 10 виконаний з можливістю генерування при експлуатації внутрішнього повітряного сердечника, навколо якого циркулює суспензія. Під час стійкої експлуатації гідроциклон 10 працює так, що більш легка тверда фаза суспензії випускається через найбільш верхній випуск 18 верхнього продукту і більш важка тверда фаза випускається через нижній випуск 22 нижнього продукту, і потім через розвантажувальний патрубок 55. Генерований усередині повітряний сердечник проходить по довжині основного корпуса 12.
Гідроциклон 10, якщо необхідно, додатково включає у себе камеру 21 регулювання випуску верхнього продукту, розташовану суміжно із впускною частиною 14 камери 13 гідроциклона 10, і сполучається по середовищу, що тече, з нею через зливну насадку 27. Камера 21 регулювання випуску верхнього продукту включає у себе спрямований по дотичній випуск 24 і центрально розташовану діафрагму 25, що стабілізує повітряний сердечник, яка віддалена від випуску 18 верхнього продукту. Стабілізуюча діафрагма 25, зливна насадка 27 і випуск 18 верхнього продукту загалом виставлені співвісно по центральній осі Х-Х гідроциклона 10.
Камера 21 регулювання випуску верхнього продукту має криволінійну внутрішню поверхню
Зо бічної стінки (не показано), що має загалом форму равлика, для спрямовування матеріалу, прийнятого при експлуатації з камери 13, до випуску 24. Дана форма равлика може проходити навколо внутрішньої поверхні камери 21, що керує випуском, з поворотом на кут до 360 градусів.
Впускна частина 14 камери 13 гідроциклона 10 має криволінійну внутрішню поверхню бічної 35 стінки 2 9 загалом у формі равлика 28 для спрямовування матеріалу, прийнятого при експлуатації із подавального впускного вікна 17 після кругового руху у впускній частині 14 (так називаній зоні подавального впуску). Матеріал, що завантажується, прийнятий через впускне подавальне вікно 17, загалом проходить тангенціально до внутрішньої поверхні бічної стінки 29.
У показаному варіанті здійснення, равлик 28 виконаний з нахилом аксіально вниз у впускній 40 частині 14 у напрямку до конічної сепараційної частини 15 і робить поворот на кут 360 градусів.
Як показано на фіг. ЗС і фіг. 5, відстань від внутрішньої поверхні 29 бічної стінки, що утворює форму равлика, до центральної осі Х-Х впускної частини 14 камери 13 гідроциклона зменшується при круговому русі по внутрішній поверхні 29 бічної стінки в напрямку від подавального впускного вікна 17. 45 У деяких інших варіантах здійснення аналогічна внутрішня поверхня бічної стінки у формі равлика може бути виконана з нахилом аксіально вниз внутрішньої поверхні впускної частини 14, що проходить по окружності, з утворенням інших кутів у діапазоні від більше 270 градусів до менше 360 градусів, кожної, виконаної з можливістю при експлуатації кругового переміщення матеріалу, що завантажується, із твердих частинок і рідини у впускній частині 14. 50 Як показано на фіг. ЗА, ЗВ, 4 їі 5, впускна частина 14 камери 13 гідроциклона 10 має найнижчу зону 30 з отвором на кінці, розташовану на кінці внутрішньої поверхні 29 бічної стінки у формі равлика, і яка має круглий переріз. Дана зона 30 з отвором на кінці розташована на кінці впускної частини 14, що протилежний її верхній стінці 20. При експлуатації матеріал проходить від равлика 28 у впускній частині 14 назовні через зону 30 з отвором на кінці впускної 55 частини 14 і відразу в конічну сепараційну частину 15 гідроциклона 10. Кругла, найнижча зона з отвором на кінці також має центральну вісь Х-Х і є загалом співвісною з вищезгаданою зливною насадкою 27 і випуском 18 верхнього продукту по центральній осі Х-Х гідроциклона 10.
Конічна сепараційна камера 15 гідроциклона 10 містить дві секції 32, 34, кожну у формі усіченого конуса, і з'єднані разом торець до торця гайками 36 і болтами 38, розташованими на бо периферичних фланцях, що стикуються, 40, 42, виконаних на відповідних кінцях двох секцій 32,
34 у формі усіченого конуса. Дві секції 32, 34 у формі усіченого конуса мають однакову форму, але секція 32 більше секції 34, так що внутрішній діаметр 44 найвужчого кінця найбільшої секції 32 є однаковим із внутрішнім діаметром 46 найбільшого кінця меншої секції 34. Також, внутрішній діаметр 48 найбільшого кінця найбільшої секції 32 є однаковим з діаметром найнижчої зони 30 з отвором на кінці впускної частини 14.
З'єднання двох секцій 32, 34 у формі усіченого конуса торцями утворює загалом конічну сепараційну камеру 15 із центральною віссю Х-Х, з'єднану при експлуатації із суміжним відкритим кінцем 30 суміжної подавальної камери 14 для утворення основного корпуса гідроциклона 10. Коли секції 32, 34 у формі усіченого конуса з'єднані разом, внутрішній кут А між внутрішньою поверхнею 50 стінки утвореної в такий спосіб конічної сепараційної камери 15 і лінією паралельної центральної осі Х-Х становить близько 5 градусів у переважній формі, показаній на фіг. 1. Також установлено, що кут А з величиною між 4 і б градусів також забезпечує конструктивне рішення гідроциклона із переважними експлуатаційними параметрами.
В інших варіантах здійснення в обсязі даного винаходу внутрішній кут А між внутрішньою поверхнею 50 стінки конічної сепараційної камери 15 і лінією паралельної центральної осі Х-Х може мати величину менше 8 градусів, також даючи конструктивне рішення гідроциклона із переважними експлуатаційними параметрами.
Завершальною частиною гідроциклона 10 є кінцева секція, відома як розвантажувальний патрубок 55, який має круглий переріз і який має впускний отвір 52, з'єднаний при експлуатації із круглим випуском 22 нижнього продукту 22 з отвором на кінці меншої секції 34 у формі усіченого конуса сепараційної камери 15. Розвантажувальний патрубок 55 також має центральну вісь Х-Х і є загалом співвісним з вищезгаданою сепараційною камерою 15 гідроциклона 10.
Розвантажувальний патрубок 55 з'єднаний торець до торця із секцією 34 у формі усіченого конуса з'єднувальною муфтою 56, розташованою на периферичних фланцях, що стикуються, причому один фланець виконаний на верхньому кінці розвантажувального патрубка 55, і інший фланець є суміжним із самою нижньою зоною 22 з отвором на кінці секції 34 у формі усіченого конуса. Оскільки розвантажувальний патрубок 55 забезпечує випуск для матеріалу, що виходить із гідроциклона, він може піддаватися значному ерозійному зношуванню, і звичайно
Зо постачений більш істотним внутрішнім покриттям зі зносостійкого матеріалу, наприклад керамічним лейнером 60, що відрізняється від секцій конічної сепараційної камери 15 форми.
Результати експериментів
Результати експериментів отримані винахідниками із застосуванням обладнання нової конфігурації, розкритого в даному документі, для оцінки позитивних результатів у металургії при експлуатації нового гідроциклона, у порівнянні з базовим варіантом (без нової конфігурації).
У таблиці 1-1 показані результати різних експериментів, у яких результати гідроциклона нової конфігурації порівнювали зі звичайним гідроциклоном.
Таблиця 1-1 00000 Випробуванняд/// | с | 96 | а5Ос |а5Осов| Врм | Врмоь | Вр | Вр»
Форма базовоїконфігураці | 4291 /|7084| |1039| 1938
Параметри, які обчислювали, включали: зміну процентного вмісту (95) у кількості байпаса води (М/Вр); і зміну процентного вмісту (95) у кількості дрібних частинок (Врі) які обходять етап поділу на фракції. У ненормально експлуатованому гідроциклоні деяка частина води і дрібних частинок неналежним чином виноситься у випускному потоці великих частинок (надмірної крупності) нижнього продукту циклона, замість потрапляння в потік дрібних частинок верхнього продукту, як повинно відбуватися під час оптимальної роботи циклона. Параметри МУ/Вр і Вр забезпечують вимірювання зазначеного.
Також спостерігали зміну процентного вмісту (95) частинок середнього розміру (а50) у потоці верхнього продукту від етапу поділу на фракції, як міру того, більше або менше дрібних частинок потрапляють у потік верхнього продукту із дрібними частинками. Частинки даного окремого розміру 850 при подачі в обладнання мають однакову ймовірність потрапляння як у нижній продукт, так і у верхній продукт.
Також спостерігали квантифікацію коефіцієнта корисної дії поділу на фракції гідроциклона, у порівнянні з обчисленою "ідеальною класифікацією". Даний параметр альфа (о) представляє гостроту поділу на фракції. Це розрахункове значення, що уперше розроблене ІГупсй і Вао (Опімегейу ої Оиєепвзіапа, УК Міпега!5 Везвагсі Сепіге, УКбітМеї Мапиаї). Розподіл частинок за крупністю в потоці матеріалу, що надходить, квантифікують у різні діапазони крупності, і вимірюють відсоток у кожному діапазоні який належить до випускного потоку нижнього продукту (надмірної крупності). Потім будується графік процентного вмісту в кожному діапазоні, що показує нижній продукт (по осі ординат, або осі У) як функцію діапазону розміру частинок від найменшого до найбільшого (по осі абсцис, або осі Х). Найменші частинки показують найнижчий процентний вміст, стосовно надмірної крупності. У точці 450 осі М нахил результуючої кривої дає параметр альфа (о). Це порівняльне число, яке можна застосовувати для порівняння класифікаторів. Чим вища величина параметра альфа, тим кращий ккд сепарації.
При порівнянні застосування регулятора випуску верхнього продукту, що має внутрішню камеру згідно із заявленим винаходом, з гідроциклоном, який не має камери регулювання випуску верхнього продукту, дані в таблиці 1-1 показують: 48,9 95 зменшення кількості байпаса води (М/Вр) поділу на фракції гідроциклона за допомогою припинення в потоці нижнього продукту; 41,5 95 зменшення кількості дрібних частинок (Вр) які обійшли етап поділу на фракції, завдяки припиненню в потоці нижнього продукту; невелике (1,7 95) зменшення вмісту частинок середнього розміру (а50) у потоці верхнього продукту від етапу поділу на фракції; і 36,4 95 поліпшення в параметрі а ккд сепарації.
Коротко, мали місце значні поліпшення в байпасі води (МУВр), і в кількості дрібних частинок (Вр) байпаса на етапі поділу на фракції, завдяки припиненню в потоці нижнього продукту, із застосуванням гідроциклона даного винаходу, крім того мало місце значне поліпшення в параметрі о ккд сепарації. Всі дані виміряні поліпшення були несподівано значними і непрогнозованими.
У деякій додатковій випробувальній роботі, виконаній на збагачувальній фабриці, замовник побажав зменшення в крупності частинок Р8О (розмір, 80 95 матеріалу менше якого). Інакше кажучи, замовник побажав одержувати суспензію з більш тонким розподілом за крупністю частинок, для якої потім прогнозували поліпшені показники сепарації нижче за потоком.
Розробка обладнання гідроциклона, здатного до досягнення даної крупності включає зміну кута
Зо внутрішнього простору конуса від початкового конструктивного рішення повного утвореного кута на базі циклона в 13" (який є еквівалентним куту в 6,5", між внутрішньою поверхнею стінки конуса і центральною віссю Х-Х) для застосування повного утвореного кута на базі циклона в 13" (який є еквівалентним куту в б, 57, між внутрішньою поверхнею стінки конуса і центральною віссю Х-Х), що був тепер запропонований з величиною менше 8 градусів.
Дані, виміряні при експлуатаційних випробуваннях, стосуються розподілу за крупністю або вмісту частинок, що досягнуто за допомогою обладнання даної нової конфігурації.
Фактично, гідроциклон нової конфігурації здатний дати помітне зменшення в крупності частинок, зменшивши РЗВО з 185 мкм до 164 мкм. Тільки невелике зменшення конусного кута з 9" до 6,5" у комбінації з іншими ознаками гідроциклона дало результат, що означає, що можлива подача більш дрібного рудного матеріалу для більш ефективної переробки нижче за потоком (такий як флотація мінералу), і можлива подача продуктів надмірної крупності назад для повторного розмелювання для вивільнення додаткових цінних мінералів і у такий спосіб для поліпшення в цілому прибутковості збагачувальної фабрики.
Винахідники виявили, що застосування описаних вище варіантів здійснення сепараційного пристрою гідроциклона може реалізувати оптимальні умови експлуатації, що не залежать від гідродинаміки суспензії, і встановили, що дана фізична конфігурація: забезпечує стійкий випускний потік циклона, мінімізує будь-який зворотний тиск на системний процес циклона, максимізує площу перерізу центрального аксіального повітряного сердечника, що генерується в циклоні, максимізує вихід продукту по показнику, наприклад, продуктивності в тоннах за годину, і підтримує фізичні параметри процесу сепарації на стійкому рівні.
Винахідники припускають, що потік середовища, що тече, що генерується, завдяки застосуванню комбінації внутрішньою бічною стінкою подавальної камери у формі равлика, що проходить щонайменше від трьох чвертей до повної окружності периметра, і конічної сепараційної камери, що відносно плавно звужується, у яку слідом відразу проходить потік середовища, що тече, забезпечує дані експлуатаційні переваги, пропонуючи шлях середовища, що тече, що мінімізує турбулентність у потоці.
Основний ефект у цілому на роботу збагачувальної фабрики пов'язаний зі збільшеним витяганням у наступній схемі флотації, і зменшенням навантаження в рециркуляції, у такий спосіб забезпечується збільшена потужність для переробки сировини. Винахідники вважають, що збільшення потужності переробки може становити більше 20 95, у результаті даної зміни геометрії гідроциклона.
У наведеному вище описі деяких варіантів здійснення, для ясності застосована специфічна термінологія. Разом з тим, розкриття не обмежене специфічними вибраними термінами, і зрозуміло, що кожен специфічний термін включає у себе інші технічні еквіваленти, які працюють аналогічно, виконуючи однакове технічне завдання. Такі терміни, як "верхній" і "нижній", "вище" і "нижче" і т.п. застосовується, як зручні слова, для забезпечення орієнтації, і їх не слід тлумачити, як обмежувальні терміни.
У даній специфікації слово "який містить" варто розуміти в його "відкритому" змісті, тобто, у
Зо змісті "включає у себе", і в такий спосіб не обмеженим у його "закритому" змісті, тобто в змісті "складається тільки 3". Відповідне значення варто відносити до відповідних слів "містять", "складений з" "містить", де вони з'являються.
Наведений вище опис представлений пов'язаним з декількома варіантами здійснення, які можуть мати загальні характеристики і ознаки. Зрозуміло, що одну або декілька ознак будь- якого варіанта здійснення можна комбінувати з одною або декількома ознаками інших варіантів здійснення. На додаток, будь-яка одна ознака або комбінація ознак у будь-якому з варіантів здійснення можуть становити додаткові варіанти здійснення.
На додаток, вище описані тільки деякі варіанти здійснення винаходів, і заміни, модифікації, доповнення і/або зміни можуть бути виконані в них без відходу від обсягу і суті розкритих варіантів здійснення, причому варіанти здійснення є ілюстративними і не обмежувальними.
Наприклад, конічна частина гідроциклона може бути складена з більше двох секції у формі зрізаного конуса, з'єднаних торець до торця. Засіб, яким такі секції у формі зрізаного конуса з'єднані одна з одною, може бути не тільки болтами і гайками, установленими на крайках кінцевих фланців, але кріпильним засобом інших типів, таким як зовнішні фіксатори деяких типів. Матеріали конструкції частин корпуса гідроциклона, які звичайно виконують із твердого пластику або металу, можуть також бути іншими матеріалами такими як кераміка. Матеріал внутрішнього облицювання частин гідроциклона може бути гумою або іншим еластомером, або керамікою, що формується у необхідній геометрії внутрішньої форми подавальної камери 14 або конічної сепараційної камери 15, описаної в даному документі.
Крім того, винаходи описані в з'єднанні з варіантами здійснення, які вважаються в даний час найбільш практичними і переважними, зрозуміло, що винахід не обмежений розкритими варіантами здійснення, але охоплює різні модифікації еквівалентні пристрої в складі суті і обсягу винаходів. Також, різні варіанти здійснення, описані вище, можна реалізувати в з'єднанні з іншими варіантами здійснення, наприклад, аспекти одного варіанта здійснення можна комбінувати з аспектами іншого варіанта здійснення для реалізації інших варіантів здійснення.
Додатково, кожна незалежна ознака або компонент будь-якого даного вузла може становити додатковий варіант здійснення.
Claims (6)
1. Гідроциклон, що включає у себе: подавальну камеру, що має: внутрішню бічну стінку, верхню стінку, розташовану на верхньому при експлуатації кінці внутрішньої бічної стінки, відкритий кінець, розташований на нижньому при експлуатації кінці внутрішньої бічної стінки і протилежний верхній стінці, причому відкритий кінець має круглий переріз і центральну вісь Х-Х, випуск верхнього продукту, розташований на верхній стінці, і впускний отвір для подачі матеріалу, що підлягає сепарації, у подавальну камеру; зону подавального впуску, розташовану на внутрішній бічній стінці подавальної камери, причому зона подавального впуску утворена загалом у формі завитка, при цьому: відстань від внутрішньої бічної стінки до центральної осі Х-Х зменшується за ходом завитка навколо внутрішньої бічної стінки в напрямку від впускного вікна; і завиток утворює кут більше 270 градусів; загалом конічну сепараційну камеру, яка проходить від першого кінця в зоні відносно великої площі перерізу, розташованої суміжно з відкритим кінцем подавальної камери, до другого кінця відносно меншої площі перерізу; розвантажувальний патрубок, який проходить від другого кінця конічної сепараційної камери і при експлуатації забезпечує випуск для матеріалу, що виходить із гідроциклона; і при цьому внутрішній кут між внутрішньою стінкою конічної сепараційної камери і лінією, паралельною центральній осі Х-Х, має величину менше 8 градусів.
2. Гідроциклон за п. 1, у якому завиток утворює кут близько 360 градусів.
3. Гідроциклон за п. 1, у якому внутрішній кут між внутрішньою стінкою конічної сепараційної камери і лінією, паралельною центральній осі Х-Х, має величину від 4 до 6 градусів.
4. Гідроциклон за п. 1, у якому внутрішній кут між внутрішньою стінкою конічної сепараційної камери і лінією, паралельною центральній осі Х-Х, має величину 5 градусів.
5. Гідроциклон за будь-яким із попередніх пунктів, у якому загалом конічна сепараційна камера містить дві секції, кожну у формі зрізаного конуса, з'єднані разом торець до торця. Зо
6. Гідроциклон за будь-яким із попередніх пунктів, що включає в себе камеру регулювання випуску верхнього продукту, розташовану на верхній стінці подавальної камери і сполучену по текучому середовищу з нею через випуск верхнього продукту.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU2016903532A AU2016903532A0 (en) | 2016-09-02 | A hydrocyclone | |
| PCT/AU2017/050949 WO2018039741A1 (en) | 2016-09-02 | 2017-09-02 | A hydrocyclone |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA125649C2 true UA125649C2 (uk) | 2022-05-11 |
Family
ID=61299850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201903166A UA125649C2 (uk) | 2016-09-02 | 2017-09-02 | Гідроциклон |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190232302A1 (uk) |
| EP (1) | EP3507018B1 (uk) |
| CN (1) | CN109803767A (uk) |
| AU (1) | AU2017320471B2 (uk) |
| BR (1) | BR112019004098B1 (uk) |
| CL (1) | CL2019000466A1 (uk) |
| EA (1) | EA036854B1 (uk) |
| ES (1) | ES3036453T3 (uk) |
| MA (1) | MA46105B1 (uk) |
| MX (1) | MX2019002481A (uk) |
| PE (1) | PE20190876A1 (uk) |
| PL (1) | PL3507018T3 (uk) |
| UA (1) | UA125649C2 (uk) |
| WO (1) | WO2018039741A1 (uk) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111597725B (zh) * | 2020-05-22 | 2023-05-09 | 重庆科技学院 | 一种除油型水力旋流器油水分离效率评价方法 |
| CN112791864B (zh) * | 2021-01-26 | 2025-05-02 | 沈阳建筑大学 | 一种水力旋流器及其蜗壳入口曲线的设计方法 |
| CN115400888B (zh) * | 2022-09-04 | 2024-09-27 | 上海师范大学 | 一种一体式曲线型旋流器的设计方法及装置 |
| GB2623956A (en) * | 2022-10-31 | 2024-05-08 | Fives Landis Ltd | A gas-liquid separator for a machine tool |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US456429A (en) * | 1891-07-21 | Combined canceling stamp and file | ||
| US415182A (en) * | 1889-11-12 | Annunciator | ||
| US415181A (en) * | 1889-11-12 | Half to john gernert | ||
| FR1500352A (fr) * | 1966-09-22 | 1967-11-03 | Dipa | épurateur à action centrifuge |
| US3612276A (en) * | 1969-04-29 | 1971-10-12 | Bird Machine Co | Vortex-type separator apparatus |
| SU1243146A2 (ru) * | 1985-01-21 | 1986-07-07 | Makhortov Anatolij V | Циклон дл очистки потока газа от пыли |
| USD456429S1 (en) * | 1997-02-26 | 2002-04-30 | Warman International Limited | Feed housing liner for a hydrocyclone feed assembly |
| USD415182S (en) * | 1998-08-05 | 1999-10-12 | Warman International Limited | Hydrocyclone feed assembly housing |
| USD415181S (en) * | 1998-08-05 | 1999-10-12 | Warman International Limited | Hydrocyclone feed assembly housing liner |
| AUPP554698A0 (en) * | 1998-08-28 | 1998-09-17 | University Of Queensland, The | Cyclone separation apparatus |
| US7293657B1 (en) * | 2000-05-02 | 2007-11-13 | Krebs International | Hydrocyclone and method for liquid-solid separation and classification |
| MXPA03008790A (es) * | 2001-03-26 | 2004-12-03 | Weir Warman Ltd | Mejoras en y relacionadas con los separadores ciclonicos. |
| WO2009089589A1 (en) * | 2008-01-16 | 2009-07-23 | Ludowici Technologies Pty Ltd | A hydrocyclone separation apparatus |
| WO2010085331A1 (en) * | 2009-01-23 | 2010-07-29 | Weir Slurry Group, Inc. | Labyrinthine sealing construction for a hydrocyclone |
| WO2011039783A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | Weir Minerals India Private Limited | Involute cyclone separator |
| US8955691B2 (en) * | 2011-08-30 | 2015-02-17 | Jason E. Bramlett | Spiral ramp hydrocyclone |
| CN204544489U (zh) * | 2014-11-21 | 2015-08-12 | 福建南方路面机械有限公司 | 一种旋流器 |
-
2017
- 2017-09-02 BR BR112019004098-6A patent/BR112019004098B1/pt active IP Right Grant
- 2017-09-02 ES ES17844703T patent/ES3036453T3/es active Active
- 2017-09-02 US US16/329,857 patent/US20190232302A1/en not_active Abandoned
- 2017-09-02 UA UAA201903166A patent/UA125649C2/uk unknown
- 2017-09-02 EP EP17844703.3A patent/EP3507018B1/en active Active
- 2017-09-02 MA MA46105A patent/MA46105B1/fr unknown
- 2017-09-02 MX MX2019002481A patent/MX2019002481A/es unknown
- 2017-09-02 PE PE2019000457A patent/PE20190876A1/es unknown
- 2017-09-02 WO PCT/AU2017/050949 patent/WO2018039741A1/en not_active Ceased
- 2017-09-02 EA EA201990611A patent/EA036854B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2017-09-02 AU AU2017320471A patent/AU2017320471B2/en active Active
- 2017-09-02 PL PL17844703.3T patent/PL3507018T3/pl unknown
- 2017-09-02 CN CN201780061381.6A patent/CN109803767A/zh active Pending
-
2019
- 2019-02-21 CL CL2019000466A patent/CL2019000466A1/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2017320471B2 (en) | 2022-03-31 |
| MA46105B1 (fr) | 2025-09-30 |
| CN109803767A (zh) | 2019-05-24 |
| EA201990611A1 (ru) | 2019-07-31 |
| CA3034791A1 (en) | 2018-03-08 |
| PL3507018T3 (pl) | 2025-09-15 |
| EA036854B1 (ru) | 2020-12-29 |
| MX2019002481A (es) | 2019-10-04 |
| EP3507018A4 (en) | 2020-04-29 |
| PE20190876A1 (es) | 2019-06-18 |
| ES3036453T3 (en) | 2025-09-19 |
| WO2018039741A1 (en) | 2018-03-08 |
| CL2019000466A1 (es) | 2019-05-24 |
| BR112019004098B1 (pt) | 2022-08-09 |
| BR112019004098A2 (pt) | 2019-07-09 |
| US20190232302A1 (en) | 2019-08-01 |
| AU2017320471A1 (en) | 2019-03-07 |
| MA46105A (fr) | 2019-07-10 |
| EP3507018A1 (en) | 2019-07-10 |
| EP3507018B1 (en) | 2025-06-04 |
| EP3507018C0 (en) | 2025-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| MXPA03008790A (es) | Mejoras en y relacionadas con los separadores ciclonicos. | |
| UA125649C2 (uk) | Гідроциклон | |
| US3348683A (en) | Method of separating particles in liquid suspension in a hydrocyclone for separatingarticles in liquid suspension | |
| CN109843445B (zh) | 旋液分离器 | |
| CN109225687B (zh) | 一种锥体开缝结构的水力旋流器 | |
| WO2019178653A1 (ru) | Гидроциклон для цепи измельчения | |
| CA3034791C (en) | A hydrocyclone | |
| US12042803B2 (en) | Hydrocyclone | |
| UA124736C2 (uk) | Регулятор випуску верхнього продукту гідроциклона |