Аэратор для флотационной машины Советский патент 1983 года по МПК B03D1/16 

Изобретение относится к обогащёнию полезных ископаемых, в частноети к конструкциям устройствгдля аэрации флотационный пульпы.

Известны аэраторы, включакяцие импеллер, выполненный в виде полой ступицы с радиально расходящимися лопатками в виде трубок с тыльной стороны которьис или на торцах размещены щели СУг127 .

Недостатками известных аэраторов являются неудовлетворительное диспергирование 1 воздуха и неравномерное распределение его в объеме флотационной камеры, что ведет к снижению эффективности процесса флотации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аэратор для флотационной машины, включающий полый вал и импеллер, вьшолненный в виде полой ступицы с радиально расходящимися трубками 33Однако этот аэратор не обеспечивает удовлетворительного дисперги зования воздуха и равномерного распределения его в объеме флотационной камеры, что снижает технологические показатели процесса флотации.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса флотации путем увеличения зоны интенсивного диспергирования и равномерного распределения пузырьков воздуха в объеме флотационной камеры.

Указанная цель достигается тем, что аэратор для флотационной машины, включакяций полый вал и импеллер, выполненный в виде полой ступицы с радиально расходящимися трубками, снабжен соплами, установленными на каждой трубке, а наружная поверх ность трубок выполнена гофрирован-ной. При этом один конец оопла от вертикальной оси импеллера установлен на расстоянии 0,1-0,2, а другой .конец - на расстоянии 0,4-0,5 диаметра импеллера, а гофры на трубках выполнены с тагом 1/3-1/4 и высотой 1/8-1/10 диаметра трубки.

На фиг. 1 схематически изображен . предлагаемый аэратор, общий вид/ на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. I- . . ..

Аэратор включает /юлый вертикальный и импеллер, выполненный в виде полой ступищл 2 с радиально расходящимися трубками 3 со щелью 4 . по образуквдей, причем наружная поверхность трубок ,3 выполнена -гофрированной. Г(5фры 5 выполнены с шагом 1/3-1/4 и высотой 1/8-1/10 диаметра трубок 3. На трубках 3 установлены сопла 6, причем один конец сопла от вертикальной оси импелле.ра находится на расстоянии 0,1 0,2, а другой конец - на расстоянии 0,4-0,5 диаметра импеллера.

Аэратор работает следующим обра зом.

При вращении аэратора за трубка.ми 3 образуются зоны отрыва жидкости, куда начинает .поступать воздух через полый вал 1, ступицу 2 и щели 4. Выделяющийся воздух дробится мелкомасштабными потоками жидкости, срываюцимися с гофр 5. Кроме тосо, жидкость, поступающая в сопло б под действием центробежных сил выбрасывается радиально мощным потоком, который пересекает водовоздушный факел за трубками 3, спобобствует- тем самым дополнительному поступлению аоздуха, его интенсивному диспергированию и равномерному распределению в объеме амерн.

Известно ,что размер пузырьков возд ха при прочих равных условиях зависит от величины турбулентных вихрей, cpы вающихся с движущегося тела, а величина самих вихрей - от скорости движения и шероховатости поверхности тела. Поэтому чем больше скорости, тем мелкомасштабнее вихри, а значит и меньше размер пузырьков. Одним .из существенных методов повышения общего числа мелкомасштабных вихрей является создание поверхностей обтекания, способствуюгцих зарождению указанных вихрей, чему идеально соответствует гофрированная наружная поверхность трубок 3.

Увеличение зЪны интенсивного диспергирования и равномерного распределения воздуха достигается путем увеличения периметра обтекания, создания мощной водяной струи, выбрасываемой соплом радиально через воздушный факел вдоль гофрированной трубки (.поперек гофр). Установка сопла на трубке заметно увеличивает количество поступающего в камеру воздуха за счет эффекта эжекции и улучшает его распределение по объему камеры.

Перемещение сопла вдоль трубы влияет на расход мощности. Поэтому экспериментально было установлено местоположение сопла из расчета оптимальных затрат мощности, достаточно высоких аэрационных характеристик и коэффициента распределения воздуха

Теоретически подсчитана минимальная высота горфы, при которой ламинарная форма потока в пограничном слое переходит в турбулентную, опытным путем получено подтверждение выполненного расчета. Высота гофры с учетом переходного периода турбулизадии пограничного слоя и расхода мощности составляет 1/8-1/10 диаметра трубки,.

yMieHbmeHHe высоты гофр приводит к ухудшению диспергирования воздуka, увеличение - к резкому возрастанию потребляемой мощности.

Теоретически и экспериментально установлено, что при малом шаге гофры, равном 1/6-1/10 диаметра трубки, происходит накладывание друг на друга срывак 1шхся потоков жидкости и заметного уменьшения размера пузырьKOS воздуха не наблюдается, но незначительно увеличивается общее количество засасываемого воздуха. При большом шаге офры 1/2-1/2,5 количество воздуха остается неизменным; а дисперсность пузырьков воздуха увеличивается. Принят оптимальным ;шаг гофры 1/3-1/4 диаметра трубки.

При таких выбранных параметрах достигается наиболее интенсивное диспергирование воздуха и равномерное его распределение в объеме флотационной камеры, что ведет к повыше нию эффективности процесса флотации. В результате применения нового аэратора возрастает скорость флотации, увеличивается извлечение горючей массы в концентрат,

0

Таким образом, аэратор повышает эффективность процесса флотации путем увеличения зоны интенсивного диспергирования и равномерного, распределения пузырьков воздуха в объеме флотационной камеры.

5

1.АЭРАТОР ДЛЯ ФЛОТАЦИОННОЙ МАШИНЫ, включакяций полый вал и импеллер, выполненный в виде полой ступицы с радиально расходящимися трубками, о т л И чающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса флотации путем увеличения зоны интенсивного диспергирования и равномерного распределения пузырьков воздуха, аэратор снабжен соплами, установленными на каждой трубке, а наружная поверхность трубок выполнена гофрированной. 2.Аэратор по п. 1, о т ли ч аю щ и и с я тем, что один конец соп ла от вертикальной оси импеллера ус- тановлен на расстоянии от 0,1 до (О 0,2, а другой конец - на расстоянии от 0,4 до 0,5 диаметра импеллера. 3.Аэратор по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что гофры на трубках выполнены с шагом от 1/3 2 до 1/4 и высотой от 1/8 До 1/10 диаметра трубки.

6

Фиг.г