Гидроциклон Советский патент 1988 года по МПК B04C5/14 

Изобретение относится к устройствам для обогащения (классификации) угля, руды и других полезных ископаемых в водной среде в центробежном поле и может быть использовано в горной, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение точности разделения за счет снижения потерь легких (тонких) зерен с песками.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Гидроциклон содержит цилиндроконичес- кий корпус 1 со сливным патрубком 2 для отвода легких (тонких) частиц, перечистную камеру 3 с патрубком 4 для подачи дополнительной воды, снабженную косым геликоидом 5 с радиально расположенными на нижней поверхности перегородками 6, песковую насадку 7 для вывода тяжелого продукта (песков). Для подвода исходной суспензии в верхней части цилиндрокони- ческого корпуса 1 установлен тангенциальный питающий патрубок 8.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная суспензия, поступающая через тангенциальный питающий патрубок 8 в корпус- гидроциклона, образует вращающийся поток, направленный по винтовой линии сверху вниз. Под действием центробежной силы сравнительно тяжелые (крупные) частицы твердого отбрасываются к стенке аппарата и, опускаясь по винтовой траектории вниз, попадают в перечистную камеру 3. Легкие (тонкие) частицы подхватываются внутренним потоком и выносятся вверх к сливному патрубку 2, через который выводятся наружу.

Часть легких (тонких) частиц, попавших в перечистную камеру 3, взвешивается потоком дополнительной воды, подаваемой через патрубок 4, дополнительно турбулизи- руемой перегородками 6, отбрасывается к периферии и выносится потоком в верхнюю цилиндрическую камеру. Тяжелые частицы (пески) оседают на дно геликоида 5, скатываются к оси камеры и разгружаются через песковую насадку 7.

В предлагаемом гидроциклоне с целью уменьшения расхода дополнительной воды и повышения эффективности перечистки песков геликоид снабжен радиально расположенными на его нижней поверхности перегородками, перекрывающими от 20 до 40% сечения винтового канала.

Такие параметры перегородок позволяют создать в перечистной камере необходимый масщтаб турбулентности и тем самым увеличить эффективность процесса разделения. Турбулентные вихри,создаваемые перегородками, взвещивают попавщие в перечистную камеру легкие (тонкие) частицы, которые отбрасываются центробежными силами к периферии и выносятся в сливной

продукт. Структура потока в винтовом канале, образованном геликоидом, снабженным перегородками и корпусом перечистной камеры, имеет свои особенности, а именно:

поток разделительной среды обладает большой взвесенесущей способностБК) благодаря развитой турбулентности на протяжении всего винтового канала. Это позволяет взвешивать легкие (тонкие) частицы и выносить их в вливной продукт, повышая эффективность перечистных операций.

Разная высота перегородок у периферии и оси обусловлена разным расстоянием между перегородками. У периферии оно в несколько раз больще, чем у оси, поэтому

5 турбулентные вихри, образуемые перегородками, имеющими одинаковую по всей длине высоту, у оси перекрывают друг друга, уменьшая тем самым в этой зоне взве- сенесущую способность потока. В связи с этим соотношение между высотой перего0 родок у оси и расстоянием между ними должно иметь определенную величину, не превышающую соотнощения высоты перегородки к расстоянию между ними, равного пятикратному размеру наиболее крулного зерна в исходном питании.

Соотношение диаметров цилиндрической части гидроциклона и перечистной камеры рекомендуется выбирать в пределах (1,0-3,0) :1. Такие пределы обусловлены следующими обстоятельствами: при соотноQ шении диаметров менее 1:1 нарушается гидродина.мика процесса обогащения в предлагаемом гидроциклоне, при соотношении диаметров более 3:1 воздействие восходящего потока дополнительной воды (среды) может быть недостаточным для эффек5 тивной перечистки песков.

Угол наклона геликоида к оси должен .находиться в пределах 40-60°. Это связано с разгрузкой тяжелых (крупных) частиц, сползающих к оси спирали по ее поверхности.

0

Таким образом, данный гидроциклон позволяет получить более чистые по сравнению с прототипом пески, в которых содержится большое количество тяжелых (крупных) частиц. Об этом свидетельствуют промышленные испытания предлагаемого гидроциклона.

Формула изобретения

0 Гидроциклон, включающий цилиндроко- нический корпус, патрубки подачи питания и дополнительной воды, сливную трубу и песковую насадку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности разделения за счет снижения потерь легких (тонких)

5 зерен с песками, он снабжен перечистной цилиндрической камерой с установленным в ней косым геликоидом с осевым отверстием и радиально расположенными

на его нижней поверхности перегородками, при этом перечистная камера расположена между конической частью корпуса и пес- ковой насадкой, перегородки перекрывают 0,2-0,4 площади сечения винтового канала.

образуемого геликоидом и корпусом пере- чистной камеры, высота перегородок уменьшается к оси с расстояния между ними, равного пятикратному размеру наиболее крупного зерна в исходном питании.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к разделению материала по плотности в центробежном поле, и может быть использовано в горной, химической и других отраслях промыщленности. Цель изобретения состоит в повышении точности разделения за счет снижения потерь легких (тонких) зерен с песками. Гидроциклон содержит цилиндроконический корпус 1 со сливным патрубком 2 для отвода легких частиц, перечистную камеру (ПК) 3 с патрубком для подачи дополнительной воды 4, снабженную косым геликоидом (КГ) 5 с ра- диально .расположенными на нижней поверхности перегородками 6, песковую насадку 7 для вывода тяжелого продукта. Для подвода-исходной суспензии в верхней части корпуса 1 установлен тангенциальный питающий патрубок (ТП) 8, через который она поступает в корпус 1 и закручивается. Под действием центробежной силы тяжелые (крупные) частицы отбрасываются к стенке аппарата и, опускаясь по винтовой траектории, попадают в ПК 3. Легкие (тонкие) частицы подхватываются внутренним потоком и выносятся вверх к сливному патрубку 2, через который выводятся наружу. Часть легких (тонких) частиц, попавших в ПК 3, взвешивается потоком дополнительной воды, подаваемой через патрубок 4 и дополнительно турбулизируемой перегородками 6, отбрасывается к периферии и выносится потоком в верхнюю цилиндрическую камеру. Тяжелые частицы оседают на дно КГ 5, скатываются к оси камеры и разгружаются через песковую насадку 7. 2 ил. I (Л 1 СП 00

Фиг. г