Аэрационный узел флотомашины Советский патент 1992 года по МПК B03D1/24 B03D1/22 

Предлагаемое изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотацией и может быть использовано в металлу- гической, уготьной, химической и других отраслях промышленности, где находит применение процесс флотации, а также при очистке сточных вод промышленных предприятий.

Известен аэрационный узел в эжектор- ной флотомашине (см. Бедрань Н. Г., Флотационные машины для обогащения угля. М., Недра, 1968, с. 95-96), содержащий вертикально установленную трубу подачи питания, на которой установлен эжектор, и распределитель пульповоздушной смеси.

Недостатком этого аэрационного узла является низкая удельная производительность (один обьем воздуха на один объем питающей пульпы) и высокая энергоемкость.

Известен также аэрационный узел во флотомашине (см, а.с. СССР № 1220697, М кл В 03 D 1/14, 1/24, опубл. 1986), содержащий вертикально установленный патрубок для ввода питания, приспособление для подачи воздуха, установленное в патрубке для подачи питания, и закручиватель конусного типа.

Недостатком этого узла является низкая удельная производительность из-за слабо развитой поверхности контакта газ-жидкость.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является аэрационный узел в устройстве для флотации (см. заявку ЕПВ Me 0035243, М кл В 03 D 1/14, 1 /24, опубл. 1981), содержащий рабочее сопло, конус, установленный под рабочим соплом соосно с ним, и колпак с воздухопроводом. Рабочее сопло и конус размещены в колпаке.

Недостатком этого аэрационного узла является невысокая удельная производительность из-за недостаточно развитой поверхности контакта газ-жидкость и низкая надежность в работе из-за малой величины зазора между конусом и колпаком. Однако с точки зрения механизма процесса захвата и диспергирования воздуха этот зазор велик. В известном аэрационном узле величина зазора между длинной частью воздушного колпака и конусом 2,5-5 мм не обеспечивает достаточно развитой поверхности контакта газ-жидкость (толщина струи не может быть менее 2,5-5 мм). Кроме того, возможна забивка зазора крупными частицами или посторонними предметами. Таким образом, в известном аэрационном узле максимальная удельная производительность находится в противоречии с эксплуатационной надежностью аэрационного узла, что исключает возможность его эффективного использования.

Целью изобретения является повышение удельной производительности аэрационного узла за счет увеличения поверхности контакта газ-жидкость и повышение надежности в работе.

Для этого в известном аэрационном уз0 ле, содержащем колпак с воздуховодом, в верхней части которого размещено рабочее сопло, а в нижней части соосно с соплом установлен конус, последний размещен в колпаке так, что основание конуса находит5 ся выше основания колпака, и прямая, являющаяся продолжением образующей конуса, пересекается с образующей колпака ниже либо на уровне основания конуса, а зазор между образующими колпака и кону0 са равен или больше диаметра рабочего сопла.

Размещение конуса внутри колпака так, что основание конуса находится выше основания колпака, и прямая, являющаяся про5 должением образующей конуса, пересекается с образующей колпака ниже либо на уровне основания конуса, позволяет получить максимально развитую поверхностьконтактагаз-жидкость

0 (экспериментами, проведенными в ВУХИНе), доказано, что толщина струи воды в 0,2- 0,15 мм, образуемая при данной конструкции аэрационного узла, успешно захватывает и диспергирует воздух). Это

5 обеспечивает значительное повышение удельной производительности узла. Величина зазора между образующими конуса и колпака, равная или большая диаметра рабочего сопла (b S dc), повышает надежность

0 в работе аэрационного узла, так как частицы материала или посторонние предметы, прошедшие через сопло, свободно проходят между воздушным колпаком и конусом. Если у прототипа величина зазора является

5 определяющим фактором в работе аэрационного узла, то в предлагаемой конструкции величина зазора не связана с аэрирующей способностью узла, а лишь определяет надежность его в работе.

0 На чертеже приведен предлагаемый аэрационный узел флотомашины.

Аэрационный узел флотомашины содержит колпак 1 с воздуховодом 2. В верхней части колпака 1 установлено рабочее

5 сопло 3, а в нижней части сооско с соплом установлен конус 4 вершиной вверх. Основание конуса 4 расположено выше основания колпака 1, а прямая, являющаяся продолжением образующей 5 конуса 4, пересекается с образующей 6 колпака 1 ниже

либо на уровне основания конуса 4. Зазор между образующими колпака 1 и конуса 4 равен или больше диаметра рабочего сопла 3.

Аэрационныйузел работает следующим образом.

Жидкость или пульпа под давлением поступает в рабочее сопло 3. Из него жидкость или пульпа попадает на конус 4 для получения развитой поверхности струи. После ко- нуса 4 струя с развитой поверхностью встречается под острым углом ас внутренней поверхностью колпака 1. Происходит захват воздуха струей жидкости или пульпы. Во внутренней полости колпака 1 создается разрежение и воздух из атмосферы по воздуховоду 2 поступает в колпак 1, где захватывается струей жидкости или пульпы из рабочего сопла 3 и диспергируется вследствие наличия мелкомасштабной турбулент- ности в пристенном слое в нижней части колпака. Образованная жидко- или пульпо- воздушная смесь выходит в камеру флото- машины (на чертеже не показана).

Соотношение диаметров конуса и рабо- чего сопла йк: dв может достигать 12:1. Угол а предпочтительно равен 5-25и. При таких условиях на один объем жидкости пульпы

0 0

5

4

можно подать принудительно (от воздуходувки или компрессора) от 3 до 8-ми объемов воздуха при хорошей диспергации воздуха (максимальный размер пузырька воздуха не более 1 мм).

Технико-экономическое преимущество предлагаемого аэрационного узла флотома- шикы заключается в повышении его удельной производительности за счет улучшения аэрационных характеристик (увеличение поверхности контакта газ-жидкость), а также в повышении надежности работы узла.

Формула изобретения Аэрационный узел флотомашины, включающий колпак с воздуховодом, в верхней части которого размещено сопло, соосно которому внутри колпака с зазором расположен конус, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной производительности аэрационного узла за счет увеличения поверхности контакта газ-жидкость и повышения надежности в работе, колпак и конус выполнены с углом между прямыми, являющимися продолжениями их образующих, равным 5-25, и зазором между образующими колпака и конуса, равным или большим диаметра сопла.

Изобретение относится к обогащению полезных ис опаемых Цель - повышение удельной произв-сти аэрационного узла за Ч счет увеличения поверхности контакта газ- жидкость и повышение надежности в работе. Аэрационный узел состоит из колпака I с воздуховодом 2. В верхней части колпака 1 расположено рабочее сопло 3. Соосно последнему в колпаке 1 с зазором расположен конус 4. Прямые, являющиеся продолжениями образующих колпака и корпуса 4 составляют угол от 5 до25°. Зазор между конусом 4 и колпаком 1 равен или больше диаметра рабочего сопла 3. В колпак 1 через воздуховод 2 поступает воздух. Жидкость или пульпа под давлением поступает из сопла 3 на поверхность конуса 4. После конуса 4 струя с развитой поверхностью под углом 5-25° всречается с внутренней поверхностью колпака 1. В результате захвата воздуха струей и его диспергации при соударении пульпа аэрируется. 1 ил . J pl Ю