АЭРАТОР ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ФЛОТАЦИОННОЙ МАШИНЫ Российский патент 1996 года по МПК B03D1/24 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в цветной и черной металлургии, в химической промышленности при флотационном обогащении полезных ископаемых.

Известен аэратор пневматической флотационной машины, включающий пустотелую опору с патрубком для подачи воздуха, пробку и расположенное между ними диспергирующее приспособление [Аэраторы флотационных пневматических машин и аппаратов для очистки сточных вод: Обзор/Черных С.И. 1987, с. 40 (серия Обогащение руд цветных металлов. Обзор. информ./ М-во цветной металлургии СССР. ЦНИИцветмет экономики и информации, вып. 1).

Наиболее близким техническим решение к заявляемому является аэратор пневматической флотационной машины, включающей пустотелую опору с патрубком для подачи воздуха, пробку и расположенное между ними диспергирующее приспособление, выполненное в виде спирали с расположенной внутри перфорированной трубкой [авт. св. СССР N 1745346, кл. B 03 D 1/24]
Недостатком указанных аэраторов пневматической флотационной машины является низкая надежность работы аэратора, обусловленная малым сроком службы диспергирующего устройства.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение надежности работы аэратора.

Для выполнения поставленной задачи в аэраторе пневматической флотационной машины, включающем пустотелую опору с патрубком для подачи воздуха, пробку и расположенное между ними выполненное в виде спирали диспергирующее приспособление, внутри спирали установлена соосно ей пружина, соединенная одним концом с пробкой, а другим посредством стержня закреплена в патрубке для подачи воздуха, при этом спираль гуммирована, выполнена в форме усеченного конуса, большее основание которого расположено в пустотелой опоре, а высота усеченного конуса определяется по формуле:

где: H высота спирали, м;
P усилие натяжения пружины, Н;
n число рабочих витков пружины;
ny запас устойчивости пружины;
G модуль сдвига материала спирали, Па;
d диаметр проволоки спирали, м;
C_в коэффициент отношения высоты спирали к среднему радиусу;
D_ср средний диаметр пружины, м.

Установка внутри спирали соосно ей пружины и гуммирование спирали обеспечивают надежную диспергацию воздуха при большом сроке службы аэратора. Выполнение профиля спирали по предлагаемой формуле позволяет получить равный запас устойчивости на любой высоте спирали, а выполнение спирали гуммированной кроме улучшения диспергации воздуха также приводит к повышению устойчивости спирали за счет повышения трения между витками.

На чертеже приведен вертикальный разрез аэратора.

Аэратор пневматической флотационной машины состоит из пустотелой опоры 1 с патрубком для подачи воздуха 2, внутри которого закреплен стержень 3, гуммированной спирали 4, пробки 5, пружины 6, расположенной внутри спирали 4 соосно ей и соединенной одним концом с пробкой 5, а другим концом с помощью стержня 3 в патрубке 2. Спираль 4 выполнена в форме усеченного конуса, большее основание которой установлено в пустотелой опоре 1, а малое основание в пробке 5.

Аэратор пневматической флотационной машины работает следующим образом.

Сжатый воздух подается в аэратор через патрубок 2 и создает давление во внутренней полости спирали 4. При превышении давления воздуха в полости спирали 4 внешнего давления пульпы и силы упругости пружины 6 последняя начинает растягиваться на величину, уравновешивающую давление воздуха. При растяжении пружины 6 спираль 4 разжимается и воздух их ее полости через зазоры между витками в виде пузырьков поступает в пульпу. Количество и размер пузырьков регулируется путем подбора жесткости пружины 6, изменением давления сжатого воздуха. При прекращении подачи сжатого воздуха в аэратор пружина 6 сжимается и с помощью пробки 5 сжимает спираль 4, предотвращая попадание пульпы в полость спирали 4, что исключает ее заиливание.

Как показывают опыты, проведенные на флотационной пульпе Сибайской обогатительной фабрики, предлагаемый аэратор позволяет, по сравнению с известными решениями увеличить срок надежной диспергации воздуха в 2 3 раза.

Использование: обогащение полезных ископаемых, флотация руд. Сущность изобретения: аэратор содержит пустотелую опору с патрубком для подачи воздуха, пробку и расположенное между ними диспергирующее приспособление, выполненное в виде гуммированной спирали. Внутри спирали установлена соосно ей пружина. Пружина соединена одним концом с пробкой, а другим посредством стержня закреплена в патрубке для подачи воздуха. При этом спираль выполнена в форме усеченного конуса. Большее основание усеченного конуса расположено в пустотелой опоре. Высота усеченного конуса определяется по формуле:
,
где H - высота спирали, м;
Р - усилие натяжения пружины, Н;
n - число рабочих витков пружины;
пу - запас устойчивости пружины;
G - модуль сдвига материала спирали, Па;
d - диаметр проволоки спирали, м;
С_в - коэффициент отношения высоты спирали к среднему радиусу;
D_ср - средний диаметр пружины, м. 1 ил.

Аэратор пневматической флотационной машины, включающий пустотелую опору с патрубком для подачи воздуха, пробку и расположенное между ними, выполненное в виде спирали диспергирующее приспособление, отличающийся тем, что внутри спирали установлена соосно с ней пружина, соединенная одним концом с пробкой, а другим посредством стержня закрепленная в патрубке для подачи воздуха, при этом спираль гуммирована, выполнена в форме усеченного конуса, большее основание которого расположено в пустотелой опоре, а высота H усеченного конуса определяется по формуле
H[8 Pn•ПУ/Gd⁴С_в]/(D_ср)³,
где P усилие натяжения пружины, Н;
n число рабочих витков пружины;
ПУ запас устойчивости пружины;
G модуль сдвига материала спирали, Па;
d диаметр проволоки спирали, м;
С_в коэффициент отношения высоты спирали к среднему радиусу;
D_ср средний диаметр пружины, м.