Гидроциклон для классификации и обогащения полезных ископаемых Советский патент 1980 года по МПК B04C3/06 

(54) ГИДРОЦИКЛОН ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ И ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Изоёрете1ше относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для классификации зернистых материалов по крупности, плотности в водной, минеральной среде в рудоуглеперерабатьшающей, химической и других отраслях промышленности. Известен гидроциклон, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, питающий патрубок, разгрузочное устройство, выпол ненное в виде щелевого желоба, расположенного вдоль радиуса вращающегося потока пульпы конусный элемент, установленный соосно внутр корпуса Ц. Недостатком известного гидроциклона является малая эффективность разделения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является гидроциклон, содержащий цилиндричес кий корпус с питающим патрубком, крьшжой и днищем с делительными перегородками и ще левыми отверстиям для отвода продуктов раз деления и установленный в корпусе полый конусный элемент из эластичного материала, обращенный меньшим основанием к днищу и со|единенный с источником избыточного давления 12. Недостатком известного гидроциклона является сравнительно малая эффективность разделе.ния, обусловленная тем, что в разгрузочном устройстве происходит перемешивание уже разделивщихся под действием центробежной силы по крупности и плотности минеральных зерен вследствие невозможности обеспечения соосного вращения пульпы. Цель изобретения - повышение эффективности процесса разделения и снижение гидравлического сопротивления гидроциклона. Поставленная цель достигается тем, что гидроциклон снабжен балансиром-стабилизатором с лопастями плавникового типа, закрепленным на меньшем основании конусного элемента, и опорным элементом в виде щара, расположенным между верхней частью конусного элемента и крышкой, крышка в центральной части имеет выпуклую полусферическую форму, а делительные перегородки выполнены в виде концентрично установленных на днище обечаек, при этом щелевые отверстия днища размещены между обечайками. На фиг. I представлен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Гидрощиклон состоит из цилиндрического корпуса 1 с тангенциально установленным питающим патрубком 2, крыщкой 3 и днищем 4. Соосно внутри корпуса установлен полый конусный элемент 5 из эластичного материала, например резины, снабженный патрубком 6, соединенным с источником избыточного давления (не показан). Между верхней частью конусного элемента 5 и профилированным люком 7 крышки 3 размещен шар 8, а на меньшем основании конусного элемента 5 установлен балан сир-стабилизатор 9, выполненный в виде полой замкнутой сферы с отверстием 10 и имеющий на наружной поверхности профилированные лопасти 11 плавникового типа. Балансир-стабилизатор 9 прикреплен к конусному элементу 5 посредством прилива 12 и бандажа (не показан Профилированньш люк 7 целесообразно выполнять полусферическим и обращенным выпук лостью наружу корпуса. В днище 4 выполнены кольцевые щели 13 и 14 и центральное отверстие 15, а между щелями концентрично установлены обечайки 16 и 17. К днищу прикреплены приемники 18 и 19 и центральный патрубок 20 для вывода продук тов разделения. Кольцевые щели 13 и 14 и отверстие 15 регулируются с помощью сегментны задвижек 21-24, щтоков 25 и 26 и.штурвалов 27 и 28. ШтокИ 25 и 26 имеют винтовую поверхность и установлены в направляющих 29. Перед началом работы гидроциклона полая замкнутая среда балансира-стабилизатора 9 через отверстие 10 заполняется утяжелителем, на пример свинцовой дробью, и закрывается проб кой (не показана). Затем через профилированный центральный люк 7 крышки 3 в корпус 1 вводят эластичный конусный элемент 5, снабженный патрубком 6, шаром 8 и балансиром-стабилизатором имеющим на наружной поверхности профилиро ванные лопасти 11 плавникового типа. От источника избыточного давле1шя-.через патрубок внутрь конусного элемента подают воздух. Эластичный элемент опускают на днище гидроциклона и устанавливают профилированный лю 7 на крыЩке 3. Гидроциклон работает следующим образом. Исходная пульпа через тангенциально установленный питающий патрубок 2 поступает внутрь корпуса 1 гидроциклона и приобретает ъ нем вращательное движение. Во вращающемся объеме пульпы происходит Подъем эластичного конусного элемента 5 и его ориентация по оси гидроциклона, а также прижатие, сопри 04 касаясь с шаром 8, к профилированному центральному люку 7, образуя опору скольжения в вершине сферы под действием подъемной силы, обусловленной градиентом гидростатического давлеьшя во вращающемся потоке пульпы и реакцией от взаимодействия лопастей И плавникового типа с потоком пульпы. Эластичный конусный элемент 5 принимает форму свободной поверхности враихающейся пульпы и вращается с окружной скоростью, примерно равной тангенциальной составляющей скорости движения слоев пульпы, соприкасающихся с поверхностью эластичного конусного элемента 5. Самоцентрирование-конусного элемента 5 достигается за счет оснащения его в верхней части шаром -8 и балансиром-стабилизатором 9, заполненным утяжетштелем. Лопасти 11 плавникового типа также усиливают гидродинамическое воздействие вращающегося потока пульпы на эластичтш конусный элемент. Под действием центробежной силы и благодаря различию скоростей движения разделяемых частиц минералов относительно сферы происходит их перегруппировка по крупности (или плотности) таким образом, что их крупность (или плотность) уменьшается в направлении к оси аппарата. Пульпа с расклассифицированным материалом в зоне разгрузки распределяется обечайками 16 и 17, кольцевыми щелями 13 и 14 и центральным отверстием 15 на три продукта различного гранулометрического состава. Их качественно-количественная характеристика устанавливается регулировкой кольцевых щелей 13 и 14, центрального отверстия 15 разгрузочного устройства при изменении их живого сечения сегментными задвижками 21-24 с помощью щтоков 25 и 26, штурвалов 27 и 28. ИспользоваШ1е предлагаемого гидроциклона значительно снижает гидравлическое сопротивление в рабочем объеме и в зоне разгрузки гидроциклона, исключает перемешивание продуктов разделения по крупности и плотности на выходе из гидроциклона и в целом повышает эффективность классификации. Испытания предложенного гидроциклона показывают повышение на 8% эффективности разделения по сравнению с известным. Формула изобретения Гидроциклон для классификации и обогащения полезных ископаемых, содержащий цилиндрический корпус с питающим патрубком, крыщкой и днищем с делительными перегородками и щелевыми отверстиями для отвода продуктов разделения и установленный в корпусе полый конусный элемент из эластичного материаала, обращенный меньшим основанием к днищу и соединенный с источником избыточного давления, отличающийся тем, что, с целью поБЫщения эффективности процесса разделения и снижения гидравлического сопротивления, он снабжен балансиром-стабилизатором с лопастями плавникового типа, закрепленным на меньшем основании конусногоэлемента, и опорным элементом в виде щара, расположенным между верхней частью конусного элемента и крышкой, крышка в централь891606

ной части имеет выпуклую полусферическую форму, а делительные перегородки выполнены в виде концентрично установленных на днище обечаек, при этом щелевые отверстия дкнща 5 размещены между обечайками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 486789 кл. В 03 В 5/34.

Q 2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2392157/23-26, кл. В 04 С 5/107.

Фиг.1