Импеллерный блок флотационной машины Советский патент 1983 года по МПК B03D1/14 

2. Импеллерный блок по п.1, о т - 3.

ли чающийся тем, что отклоняющие лопасти выполнены по длине с постоянной толщиной. losss ta

личающиися тем, что отклоняющие лопасти выполнены по Длине с переменной толщиной. Импеллерный блок по По1, о т

1. ИМЛЕЛЛЕРНЫЙ ёЛОК ФЛОТАЦИОННОЙ МАШИНЫ, включающий корпус с подшипниками, вал с приводом, импеллер, выполненный из диска с радиально установленными на нем рабочими лопатками, центральную трубу с циркуляционными окнами, статор с центральным окном в его надымпеллерном диске, о. тличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии на перемешивание и аэрацию пульпы и увеличения срока службы импеллерного блока за счет увеличения длины фронта эжекции воздуха и устранения балластной циркуляции потока § пульпы в -межлопаточном пространстве импеллера, импеллеоный блок снабжен (Л отклоняющими лопастями, выполненными криволинейной формы и установленными на диске импеллера между рабочими лопатками с зазораь).

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотацией, в частности к конструкциям флотационных машин. Известна конструкция импеллерного блока флотационной машины, включающая корпус подшипников, вал с приводом и импеллером из диска и радиальных лопаток, центральную трубу и статор. Сочетание импеллера и статора в этом блоке обеспечивает достаточное перемешивание и аэрацию Д1- Однако данное устройство характеризуется высоким расходом электроэнергии и быстрым износом импеллераи статора4Наиболее близким к изобретению по технической сущности и. достигаемому результату является импеллерный блок флотационной маи/ины, включающий корпус с подшипниками, вал с приводом, импеллер, выполненный из диска с радиально установленными на нем ра-. бочими лопаткамиJ центральную трубу с циркуляционными окнами, статор с центральным окном в его надымпеллер ном диске f . Недостатки известного импеллерного блока повышенный расход электроэнер гиина перемешивание и аэрацию пульпы и быстрый износ импеллера и статора. Это обусловлено тем, что при вращении импеллера обратный поток пульпы, поступающий в межлопаточное пространств воздействует на концы рабочих лопаток импеллера, В некоторых случаях часть обратного,потока пульпы, в том числе отраженного от концов рабочих лопаток в результате удара, проникает глубоко в межлопаточное пространство импеллера, что уменьшает длину фронта эжекции воздуха и радиус движения этого фронта, и одновременно вызывает повы шение непроизводительных затрат элект роэнергии на центробежный разгон пуль пы, поступающей |В полость импеллера. Для восстановления прежней длины, фронта эжекции воздуха и прежнего радиуса движения в этом случае требуется ощутимое увеличение числа оборотов импеллераj т.е. увеличение энергозатрат. Смещение фронта эжекции в пределы диска импеллера свидетельствует о том, что нижний поток пульпы достаточно глубоко проникает в межлопаточное пространство, и на его перекачивание расходуется большая часть энергии, т.е. эта энергия идет на преодоление балластной циркуляции нижнего потока пульпы в межлопаточном пространстве. Количество всасываемого воздуха при этом остается относительно невысоким из-за входа фронта эжекции в пределы окружности импеллера. Цель изобретения - снижение расхода электроэнергии на перемешивание и аэрацию пульпы и увеличение сроков службы импеллерного блока за счет увеличения длины фронта эжекции воздуха и устранения балластной циркуляции потока пульпы в межлопаточном пространстве импеллера. Указанная цель достигается тем, что импеллерный блок флотационной машины, включаодий корпус с подшипниками, вал с приводом, импеллер, выполненный из диска с радиально установлeнJHЬlми на нем рабочими лопатками, центральную трубу с циркуляционными окнами, статор с центральным окном в его надымпеллерном диске, снабжен отклоняющими лопастями, выполненными криволинейной формы и установленными на диске импеллера между рабочими лопатками с зазорами. При этом отклоняющие лопасти выполнены по длине с постоянной или переменной толщиной. На фиг.1 представлен импеллерный блок флотационной машины, общий вид; на фиг. 2-5 межлопаточное пространство импеллера, вид сверху. В камере 1 флотационной машины ус танавливается импеллерный блок, вклюиающий корпус с подшипниками 2, ваЯ 3 с приводом ., статор 5 с центральным окном 6 в его надымпеллерном диске и центральную трубу 7 с циркуляционными окнами 8. На валу 3 установлен импеллер Э, состоящий из диска 10, рабочих лопаток 11, установленных радиально на диске 10, и отклоняющих лопастей 12, установленных на диске 40 в каждом межлопаточном пространст- ве с зазором для прохода воздуха S и с зазором для прохода пульпы S, Отклоняющие лопасти 12 выполнены криволинейной или, как частный случай, криволинейной, прямоугольной формы, а по длине имеют постоянную или пере- менмую толщину. На фиг.2 - 5 штриховыми линиями показаны возможные предельные установочные положения отклоняющих лопастей 12, а заштрихованными полями - предельно возможное переменное по длине утолщение отклоняющих лопастей 12. Импеллерный блок работает следующим образом. При вращении импеллера 9 пульпа из камеры 1 через циркуляционные окна 8 центральной трубы 7 и далее через центральное окно б диска статора 5 поступает на центральную часть импеллера 9 и разбрасывается в его меж-лопаточные пространства. В межлопа- точном пространстве под действием танг енциальных сил этот центральный поток пульпы прижимается к передней по ходу вращения импеллера) стороне рабочей лопатки 11 и стекает к ее периферийному концу с возрастающей скоростью под действием центробежных сил в зазор S, При этом ширина поток пульпы у периферийного конца рабочей лопатки 11 достигает меньших paзмepoв чем величина зазора S, потому этот поток свободно проходит через зазор S и, встречаясь с поверхностью обратного потока пульпы, сорвавшегося с .рабочей поверхности отклоняющей лопас ти 12, эжектирует воздух, поступающий вместе с центральным потоком пульпы через зазор 5. За тыльной стороной периферийного ,конца рабочей лопатки 11 в результате срыва споследней центрального поток пульпы образуется обдасть пониженного давления, которая способствует прито ку воздуха в эту область через зазор S и несколько усиливает обратный поток пульпы в следующее межлопаточное пространство. На пути движения этот обратный поток пульпы встречается Под острым углом (без удара) с рабочей поверхностью отклоняющей лопасти 12 и эжектирует воздух, поступающий через зазор S . Далее указанный .цикл работы повторяется, т.е. в каждом межлопаточном пространстве импеллера обратным потоком пульпы воздух эжектируется на двух участках вдоль почти удвоенного фронта движения при условиях безударного взаимодействия с элементами импеллера и снижения непроизводительной циркуляции пульпы в межлопаточном пространстве импеллера. При установке отклоняющей лопасти полностью предотвращается или становится незначительной циркуляция ниж него потока, в межлопаточное пространство импеллера п|эи безударном взаимодействии с отклоняюу ей лопастью. 8 этих условиях фронт эжекции воздуха линия встречи свободных поверхностей радиального и тангенциального потоков. полностью удаляется за пределы диаметра импеллера, т.е. длина фронта эжекции и радиус его движения увеличиваются, что ведет автоматически к снижению энергозатрат на перемешиват ние и аэрацию пульпы. Наличие зазора АЛЯ воздуха и то, что отклоняющая ло.пасть располагается вне створа центра.льного окна надымпеллерного диска и потому не захватывает пульпу, создают условия для свободного прохода воздуха .вдоль ты.пьной стороны рабочей лопатки к линии встречи нижнего потока пульпы с поверхностью отклоняющей лопасти, где на дополнительной длине фронта эжекции происходит дополнительная эжекция воздуха. Отсутствие ударного действия нижнего потока на рабочие лопатки и снижение общего объема циркуляции пульпы между импеллером и статором значительно снижают износ этих деталей импеллерного блока. Предел зазора 5 устанавливается , расчетно на основании определения минимальной величины горизонтального размера струи пульпы перед выходом из импеллера, при которой появляется нарушение сплошности этой струи за пределами импеллера. Величина зазора S определяется конструктивно, исходя из. конкретных условии расположения и формы лопастей, а также с учетом части потока пульпы, перетекающей мерез зазор между надымпеллерным дис ком и лопаткой. В зависимости от формы и расположения отклоняющей лопасти изменяется интенсивность перемешивания и аэрации пульпы с естественным увеличением потерь энергии при увеличении интенсивности перемешивания пульпы. Например, при расположении отклоняющихся лопастей так, как показано сплошными линиями на фиг.2 - k, интенсивность перемешивания пульпы, ми нимальна, а по мере приближения этих лопастей к положениям, указанным штриховыми линиями, интенсивность пе ремешивания пульпы возрастает быстре чем ее аэрация. При расположении отклоняющих лопа тей, как показано сплошными линиями на фиг.2 - , на их тыльных сторонах

ю

Фиг. г возможно центробежное осаждения твердых частиц пульпы, перетекающей черев зазор между надымпеллерным диском и верхней кромкой лопатки, что может вызвать дебаланс импеллера и его вибрацию, ведущую к нарушению аэрации пульпы. Выполнение толщины лопасти так, как показано заштрихованным полем, предотвраща,ет осаждение твердых частиц пульпы на тыльной стороне лопасп;и и обеспечивает пониженный расход электроэнергии на перемешивание и аэрацию пульпы. Таким образом, предлагаемый импеллерный блок флотационной машины обладает пониженным расходом электроэнергии на перемешивание и аэрацию пульпы и увеличенным сроком службы импеллера и статора за счет увеличения длины фронта эжекции воздуха и устранения балластной циркуляции потока пульпы в межлопаточном простран стве импеллера.

Фиг.З

rf

rt

s

Ю

Фиг.

s

Ю

фиг. 5