УЗЕЛ УДАЛЕНИЯ ПЕНЫ ФЛОТАЦИОННОЙ МАШИНЫ Российский патент 2007 года по МПК B03D1/14 

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для флотации материалов и может быть использовано в металлургической, пищевой промышленности, при очистке сточных вод и в других отраслях промышленности.

Известно много конструкций гребков для удаления пены из флотационных камер (Мещеряков Н.Ф. Кондиционирующие и флотационные аппараты и машины, М.: Недра, 1990 г.). Чаще всего применяют гребки, которые сгребают пену в желоб с поверхности камеры, находящейся близ желоба. Пена с более отдаленных участков поверхности самотеком перемещается к освободившемуся месту. В этом случае гребки перемещают пену порциями и на небольшое расстояние. В основном пена перемещается сама. Скорость удаления пены может изменяться с повышением частоты вращения вала гребков и их числа на валу (один, два или четыре). При большом объеме пены (например при флотации каменных углей) устанавливают два параллельных ряда гребков.

В конструкции гребков, лопасти которых расположены вертикально, чем устраняется давление гребков на пену при погружении в нее и вычерпывание пены - при выходе. Для увеличения поверхности объема пены применяют гребки, установленные на цепях или канатах, или передвигаемые системой рычагов.

При очень больших объемах пены применяют двустороннюю ее разгрузку. Толщина пенного слоя при постоянном уровне пульпы в машине может изменяться с помощью реек, увеличивающих или уменьшающих высоту переливных бортов камеры. Это позволяет создать необходимые условия для накопления концентрата и обеспечить оптимальную скорость объема пены по камерам, в результате чего повысить селективность разделения в пенном слое.

При погружении гребков в пену нарушается целостность пенного слоя, что вызывает его частичное "гашение", а следовательно, снижается производительность флотационной машины.

Известно лопастное пеносъемное приспособление в флотационной машине (Авт. св. СССР №869818, B 03 D 1/14 1981 г.), в которой лопасти пеносъемного приспособления выполнены в виде гребенки.

Известен скребок в устройстве для флотационной очистки сточных вод (Авт. св. СССР №636191, С 02 С 1/26, B 03 D 1/14 1978 г.), выполненный в виде спирали Архимеда и снабженный эластичной прокладкой.

Известно устройство для вытеснения пены из камеры пенной флотации (Патент США №5611917, B 03 D 1/14, B 03 D 1/16, 1997 г.), включающее: трехмерную деталь, имеющую верхний наружный край, имеющий в горизонтальном сечении по существу эллиптическую форму и нижний наружный край, который расположен на некотором расстоянии от верхнего наружного края и поперечное сечение которого в горизонтальной плоскости больше нижнего наружного края; вертикальную ось, проходящую между верхним наружным краем и нижним наружным краем; и образующую по существу непрерывную одноплоскостную соприкасающуюся с пеной поверхность, которая наклонена вниз и внутрь от верхнего наружного края к нижнему наружному краю, при этом плоскость этой наклонной по существу непрерывной одноплоскостной соприкасающейся с пеной поверхности расположена под углом не более 60° к горизонтальной плоскости, проходящей через нижний наружный край, и эта по существу непрерывная одноплоскостная соприкасающаяся с пеной поверхность окружает указанную вертикальную ось и образует вокруг нее непрерывную не имеющую промежутков поверхность.

Ближайшим аналогом является флотатор (свидетельство на полезную модель РФ №10349 B 03 D 1/14, 1999), содержащий скребки, прикрепленные по касательной к окружности вертикального вала, отличающийся тем, что скребки выполнены в виде спирали Архимеда.

У всех вышеперечисленных устройств имеется существенный недостаток - происходит частичное разрушение (гашение) пенного слоя в результате механического воздействия лопастей пеногонов различной конфигурации на пенный продукт. Задачей предлагаемого изобретения является создание узла удаления пены, не разрушающего целостность пенного слоя при его перемещении к кольцевому пенному желобу.

Поставленная задача достигается тем, что узел удаления пены выполнен в виде лопасти, подвешенной к закрепленным на валу держателям.

Новым является то, что лопасть изогнута в виде логарифмической спирали, имеющей постоянный угол атаки α (набегания) на пенный слой, а держатели установлены на валу с возможностью перемещения по высоте.

Применение данного устройства узла удаления пены позволяет регулировать пеносъем по высоте, а также задавая угол кривизны витка спирали можно регулировать скорость пеносъема, при которой не происходит "гашения" (разрушения) пенного продукта. Лопасть при этом снимает пену со всей поверхности камеры.

На фиг.1 представлен разрез флотационной машины, на фиг.2 вид флотомашины в плане.

Узел удаления пены состоит из лопасти 1, насаженной на вал 2 блока привода аэратора 3. Узел подвешен на кронштейны-держатели 4. Лопасть изогнута в виде логарифмической спирали, имеющей постоянный угол атаки α (набегания) на пенный слой.

Устройство работает следующим образом:

При вращении узла удаления пены вокруг центральной оси каждая точка, находящаяся в межвитковом пространстве, совершает поступательное движение в радиальном направлении от оси чана к его периферии к кольцевому пенному желобу 5. Всплывшие отфлотированные частицы пены захватываются лопастью и, благодаря тому, что лопасть изогнута в виде логарифмической спирали, имеющей постоянный угол атаки на пенный слой, частицы попадают на плоскость лопасти под острым углом. Кроме тангенциальной составляющей скорости они получают еще и радиальную составляющую. Поэтому лопасть при своем движении снимает пену со всей поверхности камеры. Регулирование по вертикальной оси дает возможность регулирования селективности флотации.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить производительность флотационного оборудования, снизить энергозатраты на съем пенного продукта и стабилизирует процесс флотации.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для флотации материалов, и может быть использовано в металлургической, пищевой промышленности, при очистке сточных вод и в других отраслях промышленности. Узел удаления пены выполнен в виде лопасти, насаженной на вал. В закрепленных на валу держателях лопасть изогнута в виде логарифмической спирали, имеющей постоянный угол атаки α (набегания) на пенный слой, а держатели установлены на валу с возможностью регулирования пеносъема по высоте. Технический эффект - повышение производительности флотационного оборудования, снижение энергозатрат на аэрирование и стабилизизация процесса флотации. 2 ил.

Узел удаления пены флотационной машины, выполненный в виде лопасти, насаженной на вал, в закрепленных на валу держателях, отличающийся тем, что лопасть изогнута в виде логарифмической спирали, имеющей постоянный угол атаки α-набегания на пенный слой, а держатели установлены на валу с возможностью перемещения по высоте.