Сгуститель Советский патент 1992 года по МПК B04C5/103 

Изобретение относится к разделению неоднородных сред и может быть использовано в горнодобывающей, обогатительной и химической промышленности, в транспортном и гидротехническом строительстве, в других отраслях народного хозяйства, связанных с гидромеханическим способом производства работ.

Известны гидроциклоны, имеющие в своем составе такие элементы, как цилиндрический корпус с тангенциальным входным, центральным сливным и пульпоотводящим патрубками, придонную вставку в виде криволинейной поверхности. Недостатком этих гидроциклонов является малый коэффициент сгущения и последующей эжекции пульпы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту можно считать гидроциклонный на- сос-сгустителъ. состоящий из основного

гидроциклона, содержащего цилиндрическую камеру с тангенциальным входным и центральным сливным патрубками, а также присоединенных к немутчасоса, минигидроциклона и гидроэлеватбра.

Данный насос-сгуститель обладает существенным недостатком: слив, выходящий из минигидроциклона под избыточным напором, смешивается с прибсёвым потоком гидроциклонной камеры, нарушая тем самым его физическую структуру, так как смещение потоков значительно снижает глубину вакуума в вышеназванной камере, необходимого для работы в целом, что приводит к снижению его производительности Отрицательное влияние на КПД насоса-сгустителя оказывает, кроме того, малый коэффициент сгущения и эжекции пульпы из-за конфигурации днища основной гидроциклонной камеры, являющегося одновременно крышкой минигидроциклона, а также

К

го Ј

образование под ней застойной зоны, появляющейся вследствие возникающих там вторичных течений и уменьшающий полезный объем минигидроциклона.

Целью изобретения является устране- ние указанных недостатков и повышение на этой основе эффективности насоса-сгустителя и его КПД.

На фиг,1 изображен общий вид насоса- сгустителя, разрез; на фиг.2 - то же, гори- зонтальная проекция; на фиг.З - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 и 5 - узел 1 , варианты.

Сгуститель состоит из гидроциклона, содержащего цилиндрическую камеру 1 с тангенциальным входным патрубком 2, дни- щем 3 и сливным патрубком 4, присоединенных к этому гидроциклону насоса 5 нагнетательным патрубком б, гидроэлеватора 7, минигидроциклона 8 с крышкой, имеющей в приосевой зоне тангенциальные отверстия 9 и одновременно являющейся днищем 3 гидроциклона и сливным патрубком 10 в центре днища 3, примыкающим к нему на криволинейном участке 11 и имеющим тангенциальные отверстия 12 на боко- вой поверхности, смещенные относительно отверстий в днище 3, а также патрубок 13 для удаления сгущенной пульпы. Днище выполнено с образующей в виде брахистохро- мы.

Исходная гидросмесь через входной патрубок 2 попадает в основную Сидроцик- лонную камеру 1, совершая внутри нее вследствие тангенциальное™ входа винтовое движение.

Твердые частицы, содержащиеся в смеси, под действием центробежных сил оттесняются в периферийную зону и движутся по спирали в направлении днища 3 гидроциклона, а осветленная жидкость обратным вихревым током выводится через сливной патрубок 4 и попадает в насос 5, который по нагнетательному трубопроводу б подает ее потребителю. Сгущенная пульпа, образующаяся из оседающих на днище 3 твердых частиц, скапливается в нижней его части, чему активно способствует, в силу своей сущности, предложенный профиль днища 3, и промывным расходом гидроэлеватор 7 выносится в минигидроциклон 8, где происхо- дит ее повторное сгущение и удаление через патрубок 13.

Вторично осветленная в минигидроцик- лоне жидкость частично попадает через его сливной патрубок 10 в тангенциальные от- верстия 9 на крышке в основную гидроциклонную камеру 1, а частично возвращается в минигидроциклон через тангенциальные отверстия 12 на боковой поверхности патрубка 10, специально для этой цели смещенные вокруг его продольные оси относительно отверстий 9.

Жидкость, поступающая в гидроциклон из отверстий 9, благодаря профилю днища гидроциклона и характеру самих отверстий повторно активизирует работу гидроэлеватора и способствует удалению скапливающейся в нижней части днища 3 пульды.

Жидкость, возвратившаяся в минигидроциклон через отверстия 12,благодаря тем же условиям - профилю крышки и характеру отверстий - активно воздействует на застойную зону между стенками и сливным патрубком 10 минигидроциклона, разрушает возникающие там вторичные течения и препятствует повторному попаданию пульпы из минигидроциклона в гидроциклон через отверстия 9.

Положительный эффект предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом выражается в повышении интенсивности процесса сгущения и последующей эжекции пульпы из гидроциклона за счет более быстрого ее перемещения от центра днища 3 в зону действия гидроэлеватора благодаря профилю днища 3 гидроциклона, являющегося одновременно крышкой минигидроциклона, Положительный эффект изобретения заключается также в том, что путем пропуска жидкости через тангенциальные отверстия 12 на боковой поверхности сливного патрубка 10 минигидроциклона под крышкой последнего ликвидируется возникающая там застойная зона и предупреждается повторное попадание пульпы из мини- гидроциклона в основной гидроциклон.

Формула изобретения

1.Сгуститель, содержащий гидроциклон с цилиндрической гидроциклонной камерой, тангенциальным входным и центральным сливным патрубком, насос, гидроэлеватор, минигидроциклон, отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности процесса сгущения и отвода пульпы из гидроциклона, днище гидроциклона выполнено с образующей в виде брахистохроны, в Приосевой зоне в поверхности днища выполнены тангенциальные отверстия, а в центре днища размещен участок соединения со сливным патрубком минигидроциклона, выполненный криволинейным.

2.Сгуститель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью предотвращения повторного попадания пульпы в гидроциклон и ликвидации застойной зоны под днищем гидроцик

Использование- сгущение неоднородных смесей. Сущность изобретения: насоссгуститель содержит гидроциклон с цилиндрической вихревой камерой, тангенциальным входным и центральным сливным патрубками, насос, гидроэлеватор, мини- гидроциклон. Днище выполнено с образующей в виде брахистохроны. В приосевой зоне в поверхности днища выполнены тангенциальные отверстия, а в центре днища размещены участок соединения со сливным патрубком минигидроциклона, выполненный криволинейным. Целесообразно в стенке сливного патрубка, в верхней его части, выполнить тангенциальные отверстия, смещенные относительно отверстий в днище гидроциклона 1 з.п, ф-лы, 5 ил.

/

фаг i

Фаг. 2

фиг.З