Аэратор для флотационной машины Советский патент 1980 года по МПК B03D1/14 

Изобретение относится R области обогащения полезных ископаемых, точнее к флотационным машинам, и может быть использовано в угольной, металлургической, химической и пищевой промышленност,и. Известен аэратор для флотационных машин, который состоит из ротора и статора. РЪтор выполнен из стержней, расположенных по окружности и закреп ленных между двумя кольцами. Статор образован из стержней, расположенных по окружности, закрепленных между двумя кольцами 1. Ротор вращается внутри статора, : диспергирует воздух и перемешивает . ,его с пульпой. Статор распределяет пузырьки воздуха в пульпе. Недостатком указанного аэратора я ляется -невысокая степень дисперсноети воздуха, причиной которой .является конструкция аэратора, не позволяющая увеличить количество турбулентных импульсов в объеме жидкости без значительного повышения потребляемой электроэнергии. Известе« аэратор, который содержи импеллер, статор и спрямляющее устройство. Импеллер снабжен закрытым. дкском, на периферии которого концен рично по отношению к оси вращающегося вала установлены цилиндрические или прямоугольные пальцы. Внутри импеллера по кругу расположены пальцы статора. Спрямляющее устройство выполнено в виде радисшьно расположенных пластин и служит для предотвращения образования вихревых зон и распреде- ления. пульповоздушной смеси по объему камеры 2. В таком аэраторе нельзя получит высокой дисперсности воздуха без резкого увеличения энергетических затрат . Наиболее близким к изобретению является аэратор, состоящий .из статора в виде лопаток и закрепленного на полом валу импеллера, представляющего собой диск, по периферии которого установлены стержни 3. Недостатком данного аэратора является недостаточная диспёргация воздУха И3-за того, что время пребывания пузырьков воздуха в зоне действия турбулентных пульсаций незначительно, для достижения требуемой частоты пульсаций необходимо увеличивать скорость вращения импеллера, что приводит к росту затрат электроэнергии.

Целью иэобретёмЙя являётся увёличение степени диспергации воздуха за счет создания зоны .интенсивной мелкомасштабной турбулентности -пульпы. ЭтЬДостигается тем, что аэратор снабжен дополнительным «импеллером, закрепленным на дополнительном соосно установленном валу; импеллеры, установлены с.возможностью вращения

;впрбтйв6положнЬм направлении.

На фиг. 1 изображен аэратор, общий вид; на фиг. 2 импеллер, план.

Аэратор содержит вал 1, на-котором закреплены шкив 2,, коническая шестер. ня 3 и импеллер 4. На валу. 1 установлена коробка 5 изменения, направления ; .вращений дополнительного импеллера б. Коробка 5 изменения уап1равлеййй1вЬаще

ния содержит конические шестерни 7

и ё, соединенные с йолым валом 9 че-, рез коническую шёстерню 10. На .полой ралу 9 закреплен наружный дополЬи,зг&Г ный импеллер 6. На дне флотационной камеры установлен лопастной статор 11. При этом каждый из импеллеров 4

и .6 выполнен соответственно из дис- . ков 12 и Г1, по периферии которых установлены стержни 14. .

Аэратор работает следующим обра эом.; ..-. ...;:,:...., 1 .:.,;:.„.,„.„.„.„„:;;.;„..:,. , Вращениё бт эМёт :трЪдвигатёля через шкив 2 передается валу 1 и закрепленным на нем коничеснЬй шестерне 3. и ,.. импеллеру 4 . Коническая шестерня 3

через шестерни 7 и 8 .приводит во . вращениеконическую шестерню 10,

соединённую с полым валом 9, на коТором закреплен дополнительный импел-: лер б, itlpTi4ew бн йраь1ается в против о-, йоЯ5ж;йой направл ении относительно импеллера 4. При вращении . импеллеров 4 и полости их образуется разреже. ние, благодаря .-которому в верхнюю часть ее через полый -вал 9 .эйсасьгоается воздух, а снизу из; объема флотационной камеры - пульпа. Воздух и

нульпа перейёшиваются, а при выходе

из импеллербв 4 и б пульповоздушная , смесь дополнительно -диспергируется на лопатках статора 11. . ,

Диспергирование воздушной фазы осуТа§ШВ ШТб я в слЬВйях :ийт;ен . вихреобразования и воздействия знакопеременного давления. Для получения высокой дисперсности пузырьков необходимо создать большое количество турбулентных импульсов в ое5ъеме жидкости, создаваемых аэратором. Дробление воз-. .духа происходит под воздействием : . турбулентных пульсаций.

Эффект дробления/связан с тем, что

в %pб лШrecЖ 1i

Т Ш ГЙ 1ЖёШётЬяШ точкй . CKSpefffi йсндкости у поверхности

Гавёрйа в двух ра:зличных е§,очках также различна. Следовательно, на поверхность каверны будут дейетвъвать

-раШ1-йЧ ныё динамические напоры в разных ее местах, что неизбежно при-.

ведет к деформации и разрыву каверны Исследованиями установлено, что размер капель при дроблении их турбулентными пульсациями в неоднородном турбулентном потоке, обтекающем твердую поверхность, пропорционален , где V - скорость неоднородного турбулентного потока.

Для получения большого количества турбулентных импульсов в объеме жидкости необходимо увеличить скорость вращения импеллера. Установлено,что потребляемая энергия возрастает - пропорционально скорости вращения импеллера в третьей степени. Следовательно, в аэраторе, принятом за прототип, высокую дисперсность пузырьков . можно получить лишь при значительном увеличении скорости вращения импеллера, что связано с увеличением . потребляемой электроэнергии. Описываемый аэратор позволяет без роста энергетических затрат получить большое количество турбулентных импульсов в объеме жидкости, что способствует более тонкому диспергированию воздушных пузЁлрьков, так как при вращении импеллеров 4 и.6 в противоположные СТОРОНЫ создается зона интенсивной мелкомасштабной турбулентности пульпы. Это достигается тем, что скорость вращения каждого из них уменьшена .ца 25% по сравнению со скоростью вра щенйяйальцевого импеллера в аэраторе, взятом за прототип. При этом энергия,. потребляема я двумя импеллерами,, равна энергии, потребляемой пальцеBfc|M импеллером, но значительно возрастает количество турбулентных импульСов в объеме жидкости. Исследо- . .ваниямй установлено, что количество йОзду анйх пуэь1рьков размером, близ- , КИМ к оптимальному, увеличивается со временем пребывания воздушных пузырьков в потоке и становится весьмазначительным примерно через 1 сек.

Все эти факторы обеспечивают повышение аэрационных характеристик машины с предлагаетм аэратором и повышают интенсификацию флотационного процесса в ней. . .

Формула изобретения

1.Аэратор для флотационной, машины содержащий лопастной статор и закреплённый на йЮлом и алу импеллер, представляющий со«5ой диск, по периферии Которого установлены стержни, отличающийся тем, что, с йёлью уёёлйчёнйя степени диспергации воздуха; за счет создания зоны интенсивной мелкомасштабной турбулентности .пульпы, он снабжен дополн ительным импелле150м, закрепяейным на дополнительном сОЙснОустановленном валу.

2.Аэратор по П.1, о т л и ч а ю щ и и с и тем, что имп ллеры ус