ГИДРОСЕПАРАТОР Российский патент 1995 года по МПК B03B5/62 

Изобретение относится к устройствам разделения порошкообразных материалов по плотности в жидкой среде и может быть использовано при обогащении руд в цветной металлургии и в других отраслях промышленности, например при выделении полых микросфер из золошлаковых отходов ТЭЦ, ГЭС, ГРЭС.

Известен гидросепаратор для разделения материалов в жидкой среде на фракции по удельному весу частиц [1] включающий чан с разделяющей жидкостью и разгрузочный барабан с лопастями, установленный у разгрузочного порога.

Недостаток указанного гидросепаратора низкое качество выделяемого порошка. Объясняется это тем, что в этом аппарате на поверхность жидкости всплывают частицы разделяемого материала, плотность которых меньше плотности разделяющей жидкости.

Однако на практике возможны случаи, когда плотность частиц в исходном материале колеблется в широком диапазоне, например при выделении микросфер, содержащихся в золошлаковых отходах ТЭЦ. Насыпная плотность этих микросфер колеблется в пределах 0,2-0,5 г/см³. Кондиционными являются микросферы с насыпной плотностью 0,20-0,36 г/см³. Наличие в выделенном материале микросфер с высокой плотностью снижает его качество.

Наиболее близким к предлагаемому гидросепаратору по устройству и достигаемой цели является (гидросепаратор) [2] состоящий из круглого чана, по периферии которого расположен круговой сливной порог и улавливающего кольца, нижний край которого расположен ниже уровня сливного порога, а верхний край выше него. В центре чана расположена питающая труба. Такое устройство гидросепаратора обеспечивает возможность сбора внутри улавливающего кольца наиболее легких фракций микросфер. Связано это с тем, что поток пульпы, подаваемой в чан из нижнего конца питающей трубы движется к сливному порогу. Наиболее легкие микросферы успевают достигнуть поверхности зеркала воды в чане до момента выноса их потоком за пределы контура улавливающего кольца. Более тяжелые частицы с меньшей скоростью всплытия выносятся за контур улавливающего кольца и к моменту достижения его периферии выносятся потоком через сливной порог в хвосты.

Недостаток известного гидросепаратора заключается в том, что часть занимаемой им площади, а именно площади, расположенной между улавливающим кольцом и стенкой чана, не участвует в процессе улавливания всплывающих частиц, что снижает его производительность.

Цель изобретения повышение производительности гидросепаратора.

Указанная цель достигается тем, что гидросепаратор, включающий круглый чан, на периферии которого расположен круговой сливной порог, улавливающее кольцо, нижний край которого расположен ниже уровня сливного порога, а верхний край выше уровня сливного порога, и питающую трубу, расположенную в центре чана, снабжен конической обечайкой, прикрепленной меньшим основанием к нижнему торцу улавливающего кольца.

Установка на нижней части улавливающего кольца конической обечайки, расширяющейся к низу, позволяет повысить количество одновременно подаваемой через питающую трубу пульпы, т. е. повысить скорость движения жидкости к кромке сливного порога. Легкие фракции частиц, не успевшие в связи с повышенной скоростью потока достичь поверхности жидкости в пределах контура улавливающего кольца, улавливаются конической обечайкой и направляются ее внутренней поверхностью внутрь контура улавливающего кольца. Таким образом, увеличение количества подаваемой пульпы ведет к повышению производительности гидросепаратора без снижения качества выделяемых микросфер и без потерь кондиционного продукта. Обеспечивается указанный эффект за счет увеличения площади активной части (улавливающей) гидросепаратора посредством снабжения его конической обечайкой, прикрепленной меньшим основанием к нижнему торцу улавливающего кольца.

На чертеже изображен гидросепаратор, разрез.

Гидросепаратор содержит чан 1, на периферии которого установлен сливной порог 2. Внутри контура сливного порога установлено улавливающее кольцо 3, верхний край которого установлен выше сливного порога 2, а нижний ниже него. К нижнему торцу улавливающего кольца своим меньшим основанием прикреплена коническая обечайка 4. В центре чана укреплена питающая труба 5, внутри которой установлен гребковый вал 6. В центре чана выполнено сливное отверстие 7.

Работает гидросепаратор следующим образом.

По питающей трубе 5 в чан 1 подается пульпа, поток которой направляется к сливному порогу 2. По мере движения пульпы из ее потока выделяются легкие (кондиционные) частицы, всплывающие непосредственно к поверхности зеркала.

В связи с повышенным количеством подаваемой в чан 1 пульпы частью кондиционных частиц выносится в зону, перекрытую сверху конической обечайкой 4. Всплывшие в этой зоне частицы, улавливаются ею и они внутренней поверхностью конической обечайки направляются внутрь улавливающего кольца 3. Такое выполнение гидросепаратора обеспечивает возможность увеличения количества одновременно подаваемой в чан 1 пульпы, т. к. увеличение средней скорости потока пульпы на пути от питающей трубы 5 к сливному порогу 2 компенсируется увеличением длины пути потока в зоне улавливания, и поэтому время всплывания кондиционных частиц остается таким, что они успевают всплыть на необходимую высоту, чтобы выйти из потока до выхода за пределы контура конической обечайки.

Всплывшие на поверхность зеркала частицы материала могут быть удалены с нее известными устройствами, например транспортером с лопастями, пеногоном, шнеком и др. Частицы, выпадающие в осадок на дно чана 1, удаляются с него с помощью гребкового вала 6 через сливное отверстие 7 непрерывно или периодически.

Увеличение количества пульпы, подаваемой в чан, влечет за собой увеличение количества выделяемого кондиционного материала.

Таким образом, снабжение гидросепаратора конической обечайкой, прикрепленной меньшим основанием к нижнему торцу улавливающего кольца, позволяет повысить его производительность в сравнении с прототипом.

Использование: для разделения материалов по удельному весу при обогащении руд в цветной металлургии и других отраслях промышленности, например при выделении микросфер из золошлаковых отходов ТЭЦ, ГЭС, ГРЭС. Сущность изобретения: гидросепаратор состоит из чана 1 с расположенным в его периферии сливным порогом 2, внутри которого установлено улавливающее кольцо 3, и питающей трубы 5, установленной в центре чана. Гидросепаратор снабжен конической обечайкой 4, расширяющейся книзу и прикрепленной к нижней части улавливающего кольца 3. Обечайка 4 обеспечивает возможность сбора наиболее легких фракций микросфер. 1 ил.

ГИДРОСЕПАРАТОР, включающий круглый чан, на периферии которого установлен круговой сливной порог, установленное в чане улавливающее кольцо, нижний торец которого расположен ниже, а верхний торец выше уровня сливного порога, питающую трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, он снабжен конической обечайкой, прикрепленной меньшим основанием к нижнему торцу улавливающего кольца.