Измельчитель для тонкого диспергирования суспензий Советский патент 1978 года по МПК B02C19/18 

1

Изобретение относится к технике для тонкого измельчения суспензий и может найти применение при производстве наполнителей, пигментов и других высокодисперсных продуктов.

Известны устройства для диспергации в жидкой среде материалов, содержащие плунжерный насос высокого давления и нагнетательную камеру, в стенке которой смонтирована насадка с подпружиненным клапаном

1.

Измельчение материала происходит благодаря кавитации струн в узкой щели между насадкой и клананом.

В таких измельчителях из-за резкого изменения направления движения суснензии в рабочем узле теряется значительная часть энергии, а в результате подачи суспензии под высоким давление (обычно не менее 100 атм) рабочая часть кланана и насадки быстро изнашивается.

Известен кольцевой эжектор, состоящий из корпуса, конфузора, трубы с соединительным фланцем, смесительной камеры, напорного патрубка 2.

Для уменьщения з зельных энергозатрат на диспергирование суспензии и уменьшения износа предлагается применять кольцевой эжектор в качестве измельчителя для тонкого диспергирования суспензий.

На фиг. 1 схематически изображена установка с замкнутым циклом для получения высокодисперсных материалов, где в качестве измельчителя применен кольцевой эжектор; на фиг. 2 - кольцевой эжектор с цилиндрической смесительной камерой.

Установка содержит смесительный резервуар 1, насос 2, соединенный с резервуаром 1 трубопроводом 3, кольцевой эжектор 4, связанный с насосом 2 напорным трубонроводом 5 с регулировочным вентилем 6, а также классификаторы для фракционирования измельченной суспензии, например гидроциклон

7и центрифуга 8. Подача с)спензии по трубопроводам 9, 10 и 11 в мерный бак 12, смесительный резервуар 1 и гидроциклон 7 регулируется вентилями 13 и l4 и переключателем 15. Верхний слив гидроциклона 7 поступает в отстойник 16 по сливному трубопроводу 17. Подача суспензии в центрифугу

8и на последующую обработку пропзводнтся вспомогательными насосами 18 и 19, а расклассифицированные центрифзгой 8 продукты собираются в отстойники 20 и 21.

Кольцевой эжектор 4 содержит корпус 22, коифузор 23, выходную трубу 24 с соединительным фланцем 25, смесительную камеру 26 и напорный патрубок 27. Измельчение осуществляется следующим

образом. Подлежащий диспергированию материал и среда для образования суспензии, например вода, подаются в смесительный резервуар 1, где перемешиваются и в виде суспензии по всасывающему трубопроводу 3 поступают в насос 2. Насосом 2 по трубопроводу 5 суспензия нагнетается в кольцевой эжектор 4. По напорному патрубку 27 суспензия подается в пространство между корпусом 22 и трубой 24, и затем - в кольцевой зазор между краями конфузора 23 и смесительной камерой 26. Пройдя под давлением кольцевой зазор, суспензия попадает в зону кавитации. Кавитация зарождается в самом начальном участке смесительной камеры 26, где имеют место наибольшие скорости рабочего потока и наименьшее давление. В этой области потока возникают интенсивные вихреобразования с местными пульсациями скорости и понил ениями давления, приводящие к возникновению кавитации. В зоне кавитации от воздействия многочисленных гидравлических микроударов, возникающих при «захлопывании каверн, происходит интенсивное измельчение твердой фазы суспензии. После прохождения кольцевого эжектора 4 суспензия снова поступает в смесительный резервуар 1, и цикл измельчения многократно повторяется до получения суспензии определенной дисперсности. После этого производится окончательное доизмельчение при контрольной классификации суспензии в гидроциклоне 7 путем открывания вентиля 13 и частичного закрывания вентиля 14. При этом часть суспензии по трубопроводу И направляется в гидроциклон 7, пески которого и часть циркулирующей суспензии (по трубопроводу 10) подаются на доизмельчение в

эжектор 4, а верхний слив отводится по трубопроводу 17 в емкость 16, из которого насосом 18 он подается на окончательную классификацию в центрифугу 8. Более крупная фракция материала из центрифуги 8 поступает в емкость 20, а мелкий продукт - в емкость 21. Из емкостей 20 и 21 измельченный продукт в виде двух различных по крупности фракций перекачивается в устройства для

обезвоживания и дальнейшей переработки (последние на рисунках не показаны).

Применение в качестве измельчителя для тонкого диспергирования суспензий кольцевого эжектора позволяет осуществлять измельчение при давлении суспензии 4 атм, что нриводит к значительному снижению удельных энергозатрат на получение тонких продуктов, а особенности располол ения зоиы Кивитации в кольцевом эжекторе (на границе

рабочего и подсасываемого потоков, вдали от поверхности деталей эжектора) предопределяют существенное снижение износа измельчителя, что дает большую экономию в народном хозяйстве.

Формула изобретения

Применение кольцевого эжектора в качестве измельчителя для тонкого диспергироваПИЯ суспензий.

Источники ииформации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №76527, кл. В 02С 19/00, 1949.

2. Лахтин В. П., Мустафин X. Ш. Сборник трудов ВНИИНЕРУДА, выпуск 19, 1965, с. 112-118. nLi.-r-гт -,-rJ х:-5ч1( ±Л.Д. l,.jj, .,М. ..; /--- Vr- , л . .U-.J. .Л).ij-.x. :-л- -- - -ШЖ-: :