Устройство для аэрации жидкости Советский патент 1991 года по МПК C02F3/20 

Изобретение относится к аэрации жидкости и может быть использовано при флотации различных материалов, при очистке промстоков, при насыщении жидкости кислородом, а также в других технологических процессах.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности диспергирования воздуха в жидкости и во флотационной пульпе за счет улучшения

аэрогидродинамического режима работы и многократности дисперсионного контакта жидкой и газообразной фаз.

На фиг. 1 приведен общий вид устройства для аэрации жидкости, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на . 1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг. 1 (со снятыми вкладышами); на фиг. 5 -.разрез Г-Г на фиг. 1.

Устройство для аэрации жидкости содержит корпус 1 в виде форсунки с тремя смежными центробежными камерами закручивания 2 -4, из которых сред- няя камера 3 жидкостная, а крайние 2 и 4 - воздушные, служащие для вихре вого высокоскоростного разгона соответственно жидкостного и воздушного потоков и имеющие выходные отверс- тия 5,6 и 7, расположенные коаксиаль- но с кольцевыми зазорами 8 и 9, образующими рабочее сопло 10.

Камеры закручивания 2-4 снабжены желобообразными вкладышами 11-13 с кольцевыми каналами 14 - 16 и спиралевидными щелеобразными проходами 17 - 19. При этом вкладыши 11 и 12 снабжены размещенными в корпусе 1 (не показаны) тангенциальными патруб- ками 20 и 21 для подвода соответственно сжатого воздуха и напорной жидкости, а вкладыш 13 имеет тангенциальные входные отверстия 22, выполненные в его периферийной стенке и примыкающие к радиальным воздухораспределительным каналам 23, равномерно размещенным вокруг вкладыша 13 и соединяющим их с кольцевой полостью 24 и входным отверстием 25 для резьбового крепления воздухоподводящего патрубка (не показан).

Вкладыши 11 и 12 разделены между собой конусообразной перегородкой 26, имеющей в конической своей части спи- ралевидные щелеобразные проходы 27 из воздушной камеры 2 в жидкостную камеру 3.

Вкладыши 11,12 и 13 закреплены в корпусе 1 посредством крышки 28 и

уплотнительной прокладки 29 с болтовым соединением (не показано) через отверстия 30.

В крышке 28 уплотнительной про- кладки 29 и торцовой стенке вкладыша 11 выполнено по оси устройства входное отверстие 31 для резьбового присоединения штуцера (не показан), предназначенного для дополнительной аэрозольной подачи реагентов при проведении процессов диспергирования воздуха и флотации.

Корпус 1 имеет резьбовое соединение 32 для присоединения устройства к емкости (флотомашине) с жидкостью (пульпой), подлежащей аэрации.

Со стороны выходных отверстий 5 и 6 стенки камер 2 и 3 выполнены ко

0

г

0

с

0

нусообразными для быстрого вывода из устройства случайно попавших в него ( минеральных зерен и других инородных частиц.

Устройство для аэрации жидкости работает следующим образом.

Устройство посредством резьбового соединения 32 присоединяют к емкости (флотомашине) с жидкостью (пульпой), подлежащей аэрации, и к трубопроводам (напорным рукавам) сжатого воздуха и напорной воды. Через тангенциальный патрубок 21 в камеру закручивания 3 подается напорная вода, а через тангенциальный патрубок 20, входное отверстие 25 и тангенциальные входные отверстия 22 в камеры закручивания 2 и 4 подается сжатый воздух. Быстрому и равномерному формированию вихревого жидкостного и воздушного потоков в камерах закручивания 2-4 способствуют желобообразные вкладыши 11 - 13, в которых жидкость и воздух по кольцевым каналам 14 - 16 равномерно входят через спиралевидные щелеобразные проходы 17-19 внутрь камер. Выходя из отверстий 5 - 7 в рабочее сопло 10, потоки жидкости и газа приобретают высокую скорость и образуют водно-газовую пленку, которая, распадаясь на мельчайшие частицы, дает тонкодисперсную смесь воды и воздуха. Образуемые при этом тонкодисперсные пузырьки газа аэрируют жидкость (пульпу) в емкости (флотомашине) , к которой присоединено устройство. Образованию тонкодисперсных пузырьков также способствует высокоскоростное чередование жидкой и газовой фаз при их взаимном смешивании в устройстве, достигаемое тем, что жидкостный вихревой поток в камере закручивания 3 и на выходе из нее пересекает струи воздуха, выходящие из спиралевидных щелеобразных проходов 19 и 27. I

Интенсивному формированию вихревого потока в камере закручивания 4, прилегающей к рабочему соплу 10, в наибольшей мере влияющего на дисперсность пузырьков за счет высокоскоростного чередования жидкой н га- зовой фаз, способствует то, что подаваемый сжатый воздух равномерно распределяется по периметру камеры 4 посредством радиальных воздухораспределительных каналов 23 и кольцевой

полости 24 после введения его чере входное отверстие 25,

Дисперсность воздушных пузырьков и поддержание их стабильности в аэрируемой жидкости (пульпе) обеспечивается также дополнительной аэрозольной подачей реагента в устройство через отверстие 31.

Изобретение позволяет повысить производительность устройства для аэрации жидкости.

Формула изобретения

,-20

1. Устройство для аэрации жидкости, содержащее корпус с входными отверстиями и патрубками для подвода жидкости и газа, воздушную и жидкостную камеры закручивания, разделенные пере городками с отверстиями, рабочее сопло, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности процесса диспергирования воздуха в жидкости и во флотаци- онной пульпе за счет улучшения аэрогидродинамического режима работы и многократности дисперсионного контак10

15

20

,

та жидкой и газообразной фаз, камеры закручивания снабжены желобообразными вкладышами с кольцевым каналом и спиралевидными щелеобразными проходами внутрь камер, перегородки камер выполнены конусообразными с отверстиями в вершине конуса, в средней перегородке в конической ее части выполнены спиралевидные щелеобразные проходы из воздушной камеры в жидкостную камеру, устройство дополнительно снабжено воздухораспределительной системой, размещенной вокруг воздушной камеры закручивания, примыкающей к рабочему соплу, состоящей из кольцевой полости с гзоздухоподводящим патрубком и из равномерно размещенных вокруг камеры радиальных воздухораспределительных каналов, примыкающих к ее тангенциальным входным отверстиям.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что в торцовой стенке воздушной камеры закручивания выполнено отверстие для подачи реагентов.

Изобретение относится к аэрации жидкости. Целью изобретения является повышение надежности и эффективности диспергирования воздуха в жидкости и во флотационной пульпе за счет улучшения аэрогидродинамического режима работы и многократности дисперсионного контакта жидкой и газообразной фаз. Устройство содержит желобообраз- ные вкладыши 11, 12, 13 с кольцевыми каналами 14,15,16, расположенными в камерах закручивания 2,3,4, а также воздухораспределительную систем, СОСТОЯРОТО из кольцевой полости 24 с, входным отверстием 25 и радиальных воздухораспределительных каналов 23, примыкающих к тангенциальным входным отверстиям 22. При этом во вкладышах 11,12,13 имеются спиралевидные щеле- обраэные проходы 17,18,19, а в перегородке 26 - спиралевидные щелеоб- разные проходы 27. Через спиралевидные щелеобразные проходы 17,18,19 из кольцевых каналов 14,15,16 желобооб- разных вкладышей 11,12,13 жидкость и воздух равномерно входят внутрь камер закручивания 2,3,4, выходя из которых, потоки жидкости и газа образуют тонкодисперсную смесь воды и воздуха. Кроме того, жидкостный поток в камере закручивания 3 пересекает струи воздуха, выходягдие из спиралевидных щелеобразных проходов 19 и 27. Изобретение позволяет повысить производительность устройства для аэрации жидкости. 1 э.п. ф-лы, 5 ил. (Л

п

Фиг.1

А-А

12

15

Фиг

Г-Г

26

Фие5