Гидроциклон Советский патент 1980 года по МПК B04C11/00 

ИэоОретеиие относится к осогавдению полезных нскопаекых, В практике обогащения разделение минеральных частиц по крупности и удельному весу в водной среде осуществляете.в гидравлических и механических классификаторах, центрифугах и гидроциклонах. Гидро1 иклон представляет собой цилиндро-конический сосуд с питающей насадкой, установленной непосредствен но под крынкой тангенцигшьно к цилинд рической части аппарата. Пески (крупный продукт с высоким удельным весом частиц) разгружается через нижнюю пес ковую насадку, а слив (частицы, более мелкие с низким удельным весом) проходит через сливной патрубок, располсясенный в центре крышки виутри аппарата, и далее выводится наружу по сливной трубе, Для получейия тонкого слива - продукта, содерз ацего частицы с верхиим пределом крупности 20-40 мкм использу ют гидроциклоиы с углом конусности 2(г к в.озможно меньшего диаметра, наприvKp, ф 75 или 150 в4, причем для I классификации разжиженных тонкодисперсных пульп устаншливают гидрсЩикЛОНЫ с углом KOHyCHQCJrH 10. .„ Основные парамет работы гидроциклоиов 75 и 150 М4 приведены в таблице.

Из таблишл следует, что при испольЪовании гидроциклонов отечественного производства минимальный предел крупности слива составляет 22-28 мкм, а у аппаратов фирмл SALA (Швеция) 15-35 мкм. Эффективность классификации в аппаратах указанных типоразмеров по приведенным класс аил крупности ota4Ho не велика и составляет величину, в зависимости от вида обогащаемого минерального сырья и крупности исходного питания, порядка 45-65% {1,

В то же время практика обогащения выдвигает требование -при максимальной производительности аппарата выделять при гидрсядиклонирозании более тонкий слив с размером частиц 10 15 мкм- и ниже с достаточно высокой эффективностью,классификации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гидрсягиклон, включающий цилиндроконический корпус с тангенциаль ным входным патрубком, песковый и ;сливной патрубки, вибратсф и виброШередакйцее устройство 2.

Вибргщии ультразвукового диапазона частот, генерируемые кольцевым магнитострикционным излучателем, через тс«кую стенку корпуса передаются закрученному слсяо суспензии. ;

Недостатком известного устройства является низкая эффективность класлификации тонких частиц, обусловленЦая самой конструкцией и параметрами работы аппарата, а именно вибрации накладаваются радиально (перпендикулярно) к оси гидфсциклона, используипся вибрации ультразвукового диапазона частот, т.е. частоты свыше 20 кГц,, что обуславливает сильное затухание колебаний по толщине, закрученного слоя суспензии, приводящее к ТОМУ; что вибрации воздействуют на суспензию только вблизи внутренней цилиндрической поверхности корпуса на расстоянии не более 2-3 мм, В случае же применения вибраций звуковых частот. ( от нескольких десятков Герц до 1-2 кГц) физическое воздействие их проявляется на расстоянии is несколько десятков сантиметров. Вслед- , ствие этого заметное повыиение эффек-1 тивности классификации суспензии,

например, по классу крупнс сти порядка 10-15 мкм, от воздействия вибраций ультразвукового диапазона частот; может иметь место только в гидроциклонах- диспергаторгос непромлишенно-; го типоразмера, т.е. в аппаратах диаметром по крайней мере ниже 25 мм.

Другим недостатком известного устpt cTBa является также малая надежность и износостойкость аппарата ввиду того, что тонкая стенка через : которую передаются вибрации суспензии, не обладает свойством защитной противоабразивной футеровки. Какая-либо фетеровка и утолщение стенки недопус-г

тим-J, так как она потеряет способность вибраций.

Цель изобретения - повышение эффективности классификации и снижениекрупности выделяемых в слив твердых частиц.

Поставленная цель достигается тем что в верхней части корпуса выполнен кольцевой паз, снабженный эластичными прокладками, между которыми размещено вибропередающее устройство, выполненное в виде крьяики с закрепленными в ее центре сливным патрубком, а вибратор установлен над крышкой.

На фиг, 1 представлена технологическая схема установки, включающей гидроциклон; на фиг, 2 - гидроциклон общий ви;д на фиг. 3 - блок гидро-f циклонов, общий вид; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - узел Б на фиг. 3.

. Установка состоит из приемного зумпфр 1 для исходной суспензии, перекачиваемой насосом 2 с приводом

. (электродвигателем) 3 в ги;фоцнклон

4.;Гид оциклон снабжен вибратором 5 с вибропередающим устройством, вмонтированным в цилиндрическую часть копуса гидрсщиклона. Для отвода шлама предусмотрен песковый патрубок 6, а для вывода легкс« фракции (слива) сливной патрубок 7. Гидроциклон состсмт из внутренней 8 и наружной 9 частей, (фиг. 2). Внутренняя часть 8 выполнена из износостсЛкого материла с низким коэффициентом трения, наример, из полиуретана, а наружная

1чгють 9 представляет собой металличек| й кожух с ребрами 10 жесткости и фпанцем 11 дня крепления гищ)оциклон по месту установки. Питание исходной суспензи4 осуществляется через входной патрубок 12 с питающим отверстием 13, Ось патрубка 12 направлена тангеициашььо цилиндрической части

гидроциклона. Оси вибратсфа и вибропередающего устройства совмещены с осью гидроциклона, Вибратец электромагнитного типа выполнен в форме тор с сердйчником 14 и кольцевой обмотко 15, В качестве вибропередающего устройства используется крышка 16 со слным патрубком 7, Подвижность крьопки со сливным патрубком 7 обеспечивается эластичными кольцами 17, между котсфыми располагаются края крьапки 16, Эластичные кольца 17 полые внутри и выполнены из резины тнпа вакуумной, Заданная амплитуда колебаний крышки 16 фиксируется металлической прокладкоЯ 18, распсложеннсМ между фланцами 19 для боптового соединения, Пески разгружаются черезпескошлй патрубок 6,

Гидроциклоны могут быть установле ны в блок, как показано на фиг. 3 и 4

Блок выполнен в виде отливки 20 из полиуретана или другого материала с низким коэффициентом трения. Блок в верхней части отливки 20 стянут металлическим обручем 21, По оси отливки 20 запрессована металлическая труба 22, к которой присоединены входные патрубки 23 всех (шести гидроциклонов. На верхний торец трубы 22 навинчи вается заглушка 24, Передача вибраци суспензии осуществляется с помощью вибропередающего устройства. Оно сос тоит из крышки 16, составляющей одно целое с короткой трубой 25, фланец которой 15олтами крепится к вибратору (на чертеже не показан), из навинчивающихся на К1 л11ку 16 сливных патруб ков 7 к каждому гидроциклону, из эла тичных полых изнутри колец 17 к каждому гидроциклону, из эластичной полой изнутри ксхльцевой прокладки 26 к блоку. Эластичные кольца 17 и кольцевая прокладка 26, изготовленные из резины типа вакуукмой, позволяют колебать ся крышке 16 при наложении на нее вибраций. Кольцевая прокладка 26 при жимается кольцом 27, которое соединя ется с фланцем металлического обруча 21, Работа гидрсщиклона 0 150 мм и бл ка из шести гидроциклонов j6 75 мм, оснащенных вибратором и вибропередаю щим устройством, осуществляется след ющим образом. Поступающая в зумпф 1 суспензия Песковым насосом 2 нагнетается под давлением около 1,5 ати в гидроцикло 4 при включенном вибраторе, приводящем в колебательное движение вибропе ред ающее ycTpcrftcTBO при частоте в пределах бт нескольких десятков до ДООО- 2000 Гц (фиг.1).Вибрации при этом через крышки 16 передаются суспензии в направлении вдоль оси гидро циклонов (фиг. 2-4) . Обесшламленные пески выходят через песковые отверстия 6, а слив выводится через вибрирующие сливные патрубки 7, внутренний диаметр Песковых отверстий 6 и сливных патрубков 7 регулируется установкой сменных насадок и патрубков (на фиг. не показаны). При необходимости, путем установки сменных вклаjfoaefif можно регулировать величину отверстия питающих (входных) патрубков 12 и 23. Тохнико-экономичь :}кая эффективность предложенного изобретения заключается в повышении эффектийности классификации тонких частиц благодаря тому, что вибрации в предложенном гидроциклоне Накладываются вдоль оси гидроциклона, а также за счет того, что вибропередающее устройс во обеспечивает передачу вибраций звукового диапазона частот. Предложенный гидроцикяон можно использовать в технологических схемгис обогащения оловянных, вольфрам-молибденовых, медно-никелевых и других руд. Например, обесшламливание с помощью предлагаемого устройства |ОЛОвянных руд по классу 10-15 мкм (вместо имекмдихся в настоящее время 44 мкм) позволит снизить выход шламов rf потери олова с отвальными хвостами обогатительной фабрики. При этом в процессе обогащения можно вовлечь дополнительно 5-10% РУИНОЙ массы, направляемой с отвашьными хвостами. Экономическая эффективность от оснащения предлагаемым устройством гидроцикпонов ориентировочно исчисляется сотнями тысяч рублей в год. Формула изобретения Гидроциклон, включающий цилиндроконйческий корпус с тангенциальным входным патрубком, песковый и сливной патрубки, вибратор и вибропередающее устройство, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности классификации и снижения крупности выделяекках в слив твердых частиц, в верхней части корпуса выполнен кольцевой паз, снабженный эластичными прокладками, между которыми размещено вибропередаиадее устройство, выполненное в виде крьоики q закрепленным в ее центре сливным, патрубком, а вибратор установлен над крышкой. ;Источники информЕщии, принятые во внимгшие при экспертизе 1.Справочник по обогащению руд, т. 1, М., 1972, с. 233, 276. 2.Авторское свидетельство СССР 182112, кл. В 01 D 43/00, 2иО7.64.

3 .

5

I

necku Фиг.2

Пульпа От Hdooca Фиг.З А. А

ФигЛ

20