Турбоциклон Советский патент 1992 года по МПК B03B5/34 B04C9/00 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при разделении твердых частиц по крупности в жидкой среде.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является турбоциклон, включающий цилиндрический корпус с приемной камерой, входной и выходной патрубки, импеллер, выполненный в виде двух фигурных стенок, нижние концы которых расположе- н ы на одном уровне, и лопаток, расположен- ных между ними.

В этом турбоциклоне при движении материала в каналах импеллера под действием центробежной силы происходит его расслоение по крупности (плотности) с увеличением крупности от внутренней части к внешней стенке.

Расслоившиеся в каналах импеллера частицы при выходе из него и движении к стенке корпуса смешиваются, что снижает эффективность разделения. Происходит это следующим образом. При выходе из импеллера скорость потока состоит из осевой со- ставляющей и скорости закручивания, создаваемой центробежной силой. Причем скорость закручивания значительно выше осевой. При этом вектор результирующей абсолютной скорости выхода потока из импеллера по направлению близок к вектору скорости закручивания.

Частицы, выходя из различных точек по ширине канала импеллера, имеют очень близкие траектории движения, что приводит к перемешиванию смежных слоев частиц различной крупности и снижает эффективность разделения.

XI

ю о о VI

Цель - повышение эффективности разделения - достигается тем, что турбоцик- лон, включающий цилиндроконический корпус, расположенную в верхней части корпуса приемную камеру с входным патрубком, установленные в нижней части корпуса патрубки отвода песков и слива и выполненный из внешней и внутренней стенок с лопатками между ними импеллер, снабжен установленными на внешней стенке импеллера под углом к оси корпуса лопастями, при этом нижняя кромка внешней стенки расположена выше нижней кромки внутренней стенки.

Снабжение турбоциклона лопастями, установленными на внешней стенке импеллера под углом к оси корпуса, препятствует попаданию суспензии между импеллером и торцевой стенкой приемной камеры. В результате устраняются циркуляционные потоки, что способствует снижению турбулентности, и как следствие, повышению эффективности разделения. Кроме того, лопасти, установленные под углом к оси на внешней стенке импеллера, у которой концентрируются более крупные частицы, посредством нагнетаемого ими потока, оказывают более значительное воздействие на крупные частицы, чем на мелкие, сообщая им скорость в осевом направлении. При этом крупные частицы быстрее достигают пескового насадка, меньше увлекаются в слив, что повышает эффективность разделения.

Благодаря тому, что нижняя кромка внешней стенки расположена выше нижней кромки внутренней стенки, поток, выходя из точек по ширине каналов импеллера, имеет широкую структуру, расстояние между траекториями смежных слоев суспензии велико, что позволяет им не перемешиваться между собой (фиг.1). Скорость выхода из импеллера более крупных частиц выше, чем более мелких, так как больше радиус отрыва. Причем, за счет выхода из импеллера суспензии широким потоком происходит последовательное достижение частицами цилиндрической стенки корпуса, последовательная концентрация слоев с наложением мелких частиц на более крупные. Последовательный ввод предварительно расслоившихся зерен на классификацию повышает эффективность разделения.

На фиг.2 изображен общий вид Турбо- циклона; на фиг.З - импеллер турбоциклона; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.З.

Турбоциклон включает цилиндрический корпус 1 с Песковым насадком 2 в конической части, камерой приема 3, сообщенной с внутренним пространством корпуса

кольцевым зазором 4. К камере 3 присоединен питающий патрубок 5. В конической части корпуса 1 коаксиально расположен сливной патрубок 6. На валу 7 в корпусе 1

закреплен импеллер 8, выполненный в виде двух стенок: внутренней 9 и внешней 10 и лопаток 11, расположенных между ними. Нижняя кромка стенки 10 расположена выше нижней кромки стенки 9. На стенке 10

0 под углом к оси корпуса установлены лопасти 12.

Турбоциклон работает следующим образом.

Суспензия через патрубок 5 поступает в

5 камеру 3, откуда через кольцевой зазор 4 в импеллер 8. При движении суспензии в каналах импеллера 8, за счет действия центробежной силы, происходит расслоение частиц по крупности с увеличением крупно0 сти от внутренней стенки 9 к внешней 10. Суспензия выходит из каналов импеллера 8 и движется к цилиндрической стенке корпуса 1. За ачеттого, что нижняя кромка стенки 10 расположена выше нижней кромки стен5 ки 9, суспензия выходит широким потоком без перемешивания, причем крупные частицы быстрее достигают стенки корпуса, а более мелкие наслаиваются на крупные.

Суспензия, достигнув стенки корпуса 1,

0 предварительно расслоенная, движется вдоль нее к конической части корпуса 1. Лопасти 12 не позволяют суспензии двигаться в противоположном направлении, исключают циркулирующие потоки, придают сус5 пензии дополнительную энергию в осевом направлении, причем в основном крупным частицам, которые достигают конической части быстрее мелких. В корпусе 1 аппарата за счет центробежной силы инерции проис0 ходит распределение частиц суспензии по крупности с увеличением ее от оси к периферии. Крупные частицы, двигаясь вдоль стенок цилиндроконического корпуса 1, разгружаются через песковый насадок 2.

5 Мелкие частицы, концентрируясь у оси аппарата, выносятся через сливной патрубок 6.

В предложенном устройстве за счет снабжения его лопастями, установленными

0 на внешней стенке импеллера под углом к оси корпуса, устраняется попадание суспензии между импеллером и торцевой стенкой приемной камеры. Это обеспечивает ликвидацию циркуляционных потоков и

5 снижение турбулентности, и как следствие, повышение эффективности разделения. Благодаря тому, что нижняя кромка внешней стенки расположена выше нижней кромки внутренней стенки, исключается перемешивание смежных слоев суспензии,

что способствует повышению эффективности разделения.

Формула изобретения Турбоциклон, включающий цилиндро- конический корпус, расположенную в верхней части корпуса приемную камеру с входным патрубком, установленные в нижней части корпуса патрубки отвода песков и

0

слива и выполненный из внешней и внутренней стенок с лопатками между ними импеллер, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения, он снабжен установленными на внешней стенке импеллера под углом к оси корпуса лопастями, при этом нижняя кромка внешней стенки расположена выше нижней кромки внутренней стенки.

Использование: обогащение полезных ископаемых. Сущность: турбоциклон включает цилиндроконический корпус (К) 1 и расположенную в верхней части К 1 приемную камеру 2 с входным патрубком (П) 5. В нижней части К 1 установлены П 6 отвода слива и П 2 отвода песков. Импеллер (И) 8 выполнен из внешней стенки 10 и внутренней стенки 9 с лопатками 11 между ними. На внешней стенки И 8 под углом кх оси К 1 установлены лопасти 12. Нижняя кромка стенки 10 расположена выше нижней кромки стенки 9. Суспензия через П 5 поступает в камеру 3 и в И 4. Выходя из И 4 широким потоком, суспензия движется к стенке К 1. Под действием центробежных сил крупные частицы прижимаются к стенкам К 1 и разгружаются через П 2. Тонкие частицы разгружаются через П 6. 4 ил. (Л С

fl

Фиг-J

я .

Фие.4

Редактор Н.Каменская

Техред М.Моргентал

Заказ 2033ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Корректор Т.Малец