Устройство для гашения пены Советский патент 1982 года по МПК B01D19/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ ПЕНЫ

1

Изобретение относится к устройствам для разрушения устойчивых флотационных пен и может быть использовано для выделения воздуха из пенного продукта флотомашин, например из пены каменного угля и антрацитов.

Известно устройство для механического разрушения флотационной пены, состоящее из емкости, внутри которой установлен вертикальный вал с рабочими органами, один из которых выполнен в виде диска с нарифлениями и расположен выше пенного слоя, а второй выполнен в форме бил и находится на пенном слое 1.

Недостатками данного устройства являются низкая производительность, низкая эффективность и высокая энергоемкость, поскольку на диск с нарифлениями поступает весь продукт, а неэффективный отвод от диска приводит к накоплению над диском большого слоя пены, вызывая вторичное пенообразование и повышенный расход электроэнергии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату являетёя устройство для гашения

пены, включающее корпус и привод, на валу которого закреплен обратный усеченный конус со ступенчатой внутренней поверхностью 2.

Недостатками известного устройства являются низкая производительность и эффективность, а также высокая энергоемкость, обусловленные тем, что происходит многократная циркуляция разрушенного пенного продукта из камеры в полость конуса из-за

10 отсутствия уплотнения между питающим патрубком и вращающимся конусом. Наличие циркуляции разрушенного пенного продукта приводит, кроме того, к увеличению переизмельчения крупнозернистого материала и снижению срока службы устройства.

5 При работе устройства в зоне вращения ребер полого конуса образуется воронка и пенный продукт в камере вращается имеете с конусом, что также снижает эффективность процесса пеногашения.

20 Цель изобретения - интенсификация процесса пеногащения с одновременным снижением энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для гашения пены, включающее корпус и привод, на валу которого закреплен обратный усеченный конус со .ступенчатой внутренней поверхностью, снабжено радиальными трубками, прикрепленными к большему основанию конуса, и отбойными листами, закрепленными на корпусе напротив трубок. Цецесообразно отбойные листы выполнять перфорированными. На фиг. 1 изображено устройство для гашения пены; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Устройство содержит привод 1, на валу которого крепится рабочий орган, выполненный в виде полого усеченного конуса 2 со ступенчатой внутренней поверхностью, обрашенного большим основанием рверх. К расширенной части конуса 2 крепятся радиальные направляюш,ие трубки 3. Конус 2 помеш,ен в камеру 4, разделенную перегородкой 5 на два отделения. Камера 4 снабсепарационно-распределительньшустройством 6, представляющим собой питаюший патрубок, разделенный перфорированной перегородкой 7. Сепарационно-распределительное устройство 6 служит для отделения пульпы от пенного продукта. По трубопроводу 8 пульпа отводится непосредственно в сборник готового продукта, минуя конус 2 устройства. В верхнем отделении камеры 4, напротив радиальных трубок 3, крепятся отбойные листы 9, которые могут быть выполнены из перфорированного материала, Воздух, образовавшийся в результате разрушения пенного продукта, отводится через отверстие 10. В верхней части камеры 4 расположен патрубок 11, через который обес пененный продукт отводится в сборник готового продукта. Сапун 12 соединяет нижнюю часть камеры 4 с атмосферой и служит для поддержания давления в устройстве равным атмосферному. Это необходимо потому, что если давление внутри камеры 4 будет больше атмосферного, то ухудшаются условия поступления пенного продукта из сепарационно-распределительного устройства 6 в камеру 4. Выпускной патрубок 13 предназначен для выпуска пенного продукта из камеры 4 при остановке устройства. Устройство работает следующим образом. Пенный продукт поступает на перфорированную перегородку 7 сепарационно-распреддлительного устройства 6, где под действиемгравитационных сил и сил вязкостного сопротивления идет его разделение на пульпу и собственно пену. Пульпа проходит сквозь перфорированную перегородку 7 и отводится по трубопроводу 8 непосредственно в сборник готового продукта, минуя конус 2 пеногасителя. Этим самым обеспечивается снижение расхода энергии, уменьшение переизмельчения крупнозернистого материала, а также увеличение производительности и срока службы устройства.Собственно флотационная пена поступает из сепарационно-распределительного устройства 6 в нижнее отделение камеры 4. Когда уровень пены в нижней части камеры 4 поднимается настолько, что пенный продукт попадает в нижнюю часть конуса 2, включается привод 1. Под действием сил трения и вращения пенный продукт перемещается вверх по внутренней ступенчатой поверхности конуса 2, распределяясь по ней тонким слоем. В процессе перемещения пенного продукта происходит разрушение воздушных пузырьков в тонком слое, которому способствуют силы инерции и ступенчатое выполнение внутренней поверхности конуса. Пройдя через внутреннюю полость усеченного конуса, частично разрушенный пенный продукт попадает в радиальные направляющие трубки 3. Поступающая в трубки 3 пена разрушается за счет трения о стенки трубок. Применение радиальных трубок 3 создает условия для пульсации скоростей и давлений в потоке пены, благодаря чему пузырьки пены подвергаются попеременному растяжению и сжатию. При резких изменениях давления в окружающей среде отдельные пузырьки пены имеют тенденцию к коалесценции, благодаря чему образуются большие менее стойкие пузырьки воздуха, которые легче разрушаются. Общий объем пенного продукта, находящегося в полном усеченном конусе, делится- на несколько потоков и выбрасывается из радиальных направляющих трубок на отбойные листы 9. Пенный продукт на выходе из радиальных трубок, имея большую кинетическую энергию, с силой ударяется об отбойные листы и растекается по ним тонким слоем, что способствует более эффективному разрушению аэрофлокул. Разрушенный пенный продукт из верхней части камеры 4 через патрубок 11 поступает в сборник готового продукта. Воздух, скапливающийся в нижней части корпуса 4 в результате разрушения пузырьков пены, поступающей на гашение, удаляется через сапун 12 в атмосферу. Воздух, образовавшийся в результате разрушения пенного продукта, сводится из верхней части камеры 4 в атмосферу через отверстие 10. Если отбойные листы 9 выполнены из перфорированного материала, то при прохождении пенного продукта через их отверстия образуются многочисленные вихри, взаимодействующие между собой. При этом продукты разрушения подвергаются воздействию дополнительных факторов, интенсифицирующих разрушение пены: мгновенному воздействию сжимающих и растягивающих сил при попадании в отверстия отбойных листов, многочисленным соударениям и изменениям градиентов скоростей при движении частиц в образовавщихся вихрях. Использование изобретения в промышленности обеспечит интенсификацию пеногашения с одновременным снижением энергозатрат. Формула изобретения , 1. Устройство для гашения пены, включающее корпус и привод, на валу которого закреплен обратный усеченный конус со ступенчатой внутренней поверхностью, отличающееся тем, что, с целъю интенсификации процесса разрушения пены с одновременным снижением энергозатрат, устройство снабжено радиальными трубками, прикрепленными к большему основанию конуса, и отбойными листами, закрепленными на корпусе напротив трубок. 2. Устуоойство по п. 1, отличающееся тем, что отбойные листы выполнены перфорированными. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Арторское свидетельство СССР № 145865, кл. В 01 D 19/02, 1961. 2.Авторское свидетельство СССР № 431906, кл. В 01 D 19/02, 1974 (прототип).