Импеллер флотационной машины Советский патент 1982 года по МПК B03D1/14 

Изобретение относится к обогардению полезных ископаемых и очистки сточных вод и может быть использовано в угольной, коксохимической, металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Известен импеллер флотационной машины рК-16 компании Оутокумпу. Импеллер выполнен в виде пустотелого эллипсоида, на поверхности которого расположены лопатки с пазами, через которые поступает воздух .1.

Недостатком импеллера является то, что форма импеллера обуславливает различие окружных скоростей точек его поверхности по высоте камеры. Подсос пульпы происходит снизу вверх, т.е. из зоны минимальных в зону максимальных окружных скоростей, достигающих 6 м/с. При этом нижняя часть и Iпeллepa работает как насос и практически не участвует в процессе диспергирования воздуха. Если увеличить окружную скорость нижней части импеллера, скорость верхней части будет недопустимо-большой.

Кроме того, звездообразное расположение лопаток переменной высоты по поверхности импеллера приводит к тому, что диспергирование воздуха

происходит срывающимися вихревыми массами жидкости только с лобовой поверхности лопатки. Тыльная часть лопатки в процессе диспергирования не принимает участия, что уменьшает количество пузырьков воздуха и резко ухудшает равномерность их распределения в объеме камеры.

Недостатки не позволяют вводить

10 достаточное количество воздуха при равномерном распределении его в объеме камеры, что препятствует интенсивному ведению процесса флотации.

Наиболее близким по технической

15 сущности и достигаемому эффекту;, к изобретению является импеллер фло-тационной машины, включающий ступицу, крышки и лопатки 2.

Однако указанный импеллер также

20 не обеспечивает достаточно интенсивной азрации и равномерного распределения воздуха в объеме камеры..

Цель изобретения- повышение производительности машины за счеч ин25тенсификации процесса аэрации, пульпы и равномерного .распределения-воздуха в объеме камеры.

Для достижения поставленной цели крышки импеллера выполнены в форме

30 фигуры, вписанной в окружность и

имеющей четыре уступа с установленными на них наклонными лопатками, при этом уступы расположены по двум взаимнопёрпендикулярным осям и длина их определяется как с1К,где d 0,l0,2, R - радиус окружности, а кривые соединяющие уступы, представляют собой части окружностей радиуса

г (R 1+ d с центрами в точках пересечения окружности радиуса А R с осями симметрии, при этом лопатки, перпендикулярные крышкам, расположены на равном расстоянии друг от друга параллельно двум взаимно перпендикулярным осям симметрии окружностей.

На фиг. 1 изображен импеллер,общий вид; на фиг. 2 - крышка импеллера.

Крышки импеллера выполнены в форме фигуры, вписанной в окружность 1 радиуса R с центром в точке 0. Через точку О проведены две взаимно перпендикулярные оси LM и KN. На эти осях отложены четыре отрезка длиной . AR ( d 0,1-0,2) - это уступы 2 крышки. Затем вокруг точки О проводят окружность радиуса , которая пересекает оси LM и KN в точках 0, Oft, О, и 0. Вокруг этих точек, как центров окружностей, проводят

дуги 3 радиуса г R f 1 + eJ , которы ми соединяют уступы 2.

Верхняя 1 и }тжняя 2 крышки импеллера зак зеплены на ступице 3. Между крышками на равном расстоянии друг от .друга расположены лопатки 4. Ширина полости (щели), ограниченная двумя смежными лопатками, не оказывает существенного влияния на размеры пузырьков в воздухе. Поэтому число лопаток выбирается в каждом конкретном случае в зависимости от заданной величины периметра обтекания импеллера. Кромки лопаток 4, наиболее удаленные от оси импеллера, расположены по внешнему конТУРУ крышек 1 и 2.

На уступах крышек закрепляют дополнительные лопатки 5, которые в отличие от остальных лопаток 4 не перпендикулярны к крышкам 1 и 2 импеллера, а наклонены к ним под. углом 30-135 в зависимости от высоты импеллера и спсрсоба их установки. Изменением величины уступов крышек можно регулировать объем эжектируемого воздуха и степень его диспергирования.

Импеллер работает следующим обpskoM,

Аэрированная пульпа, попадая в зону повышенной турбулентности,насыщается воздухом и отбрасывается радиально, дробясь на мелкие пузырьки. Экспериментал| ные исследования показывают, что длина уступа, т.е. значение коёффициента dL следует выбирать в пределах 0,1-0,2 в зависимости от плотности пульпы. При этом достигается оптимальный по критерию энергетических затрат режим аэрирования. Чем плотнее пульпа, тем меньше ot. Рекомендуемые значения d приведены в таблице.

d 0,2 0,18 0,17 0,15 0,125 0,1

Рекомендуемые значения d позволяют подать достаточное количество воздуха и равномерно распределить его по всему объему камеры при минимальных затратах мощности на 1 м засасываемого воздуха. Импеллер может работать в режиме самозасасывания воздуха и с принудительной его подачей от компрессора или воздуходувки.

5 При вращении импеллера за каждой его лопаткой 4 происходит отрыв жидкости, что приводит к образованию зоны вакуума, в которую через ступицу 3 засасывается воздух. Через

0 щели между лопатками воздух выбрасывается в камеру флотационной машины. Так как импеллер по всей высоте имеет одинаковую окружную скорость, то воздух выходит по всей, длине ло паток, чем обеспечивается увеличение периметра обтекания импеллера. Открывающиеся с тьольной стороны лопаток потоки жидкости смешиваются с воздухом, идущим в щелях между лопаткамй, и диспергируются многократно лобовыми частями последующих лопаток в тонком слое, что обеспечивается смещением кромок лопаток в соответствии с кривизной внешней кромки крышек., При этом достигается не только тонкое диспергирование воздуха, но и равномерное распределение его по объему камеры.

Основную работу, связанную с равномерностью распределения воздуха

0 в объеме камеры, играют уступы, которые отбрасывают пульповоздушную смесь в радиальном направлении.

Дополнительные съемные лопатки 5 служат для образования направленных циркуляционных потоков пульпы в машине. Угол наклона дополнительных лопаток 5 можно изменять в зависимости от свойств флотируемого материала. При легко флотируемом материале дополнительные лопатки 5 установлены под максимально большим углом (на- , сколько позволяет высота импеллера), что обеспечивает направленное движение пульповоздушной смеси, преимущественно к пенноглу слою. Это увели