Футеровка гидроциклона Советский патент 1982 года по МПК B04C5/85 

(54) ФУТЕРОВКА ГИДРОЦИКЛОНА

1

Изобретение относится к футеровкам или износостойким покрытиям, защищающим корпуса и насадки гидроциклонов от абразивного и кавитационного износа, и может быть использовано, главным образом, на обогатительных фабриках цветной металлургии, где преимущественно используются гидроциклоны.

От степени и формы износа корпуса и насадок гидроциклона зависят не только его межремонтные сроки, эксплуатационные расходы, но и качество разделения частиц пульпы по классам крупности, что в конечном счете влияет на последующий процесс обогащения, в частности, на извлечение полезного компонента.

В этой связи для футеровки гидроциклонов используются каменное литье, корундирование, резина и т.д.

Известна футеровка гидроциклона, выполненная из пластин каменного литья 1.

Такая футеровка, обладая приемлемой износостойкостью, имеет ряд недостатков: высокую стоимость из-за большого расхода энергии на плавку и на технологию разливки при высоком проценте брака; повышенные эксплуатационные расходы на замену и

установку футеровки, набираемой из отдельных плиток; гидродинамические потери из-за неровности поверхности футеровки, влекущие за собой повышенный расход энергии и ухудшение качества разделения пульпы изза возникающей турбулентности потоков.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является футеровка гидроциклона, состоящая из эластичной износостойкой обо10лочки 2.

Оболочки выполняются с помощью прессформы из резины или полиуретана. Они имеют гладкую рабочую поверхность и закреплены к корпусу между фланцами отдельных частей корпуса и насадок. Поскольку форма

15 корпуса и насадок гидроциклона является не идеальной с точки зрения гидродинамики, а параметры и направление турбулентных вихрей меняются в зависимости от плотности пульпы и напора, создаваемого насо20сом, то на поверхности футеровки возникают местные спиралеобразные выемки, рост которых более активный, чем равномерно изнащиваемых поверхностей. Такого рода износ определяет срок службы эластичных футеровсж, хотя при этом их основная масса остается неизношенной. Эластичные футеровки обычно обладают oo.ieo В1.1СОКИМ сроком службы, чем каменное литье или корундирование. По-видимому, это объясняется податливостью контактирующего с пульпой слоя резины. Отсюда потери на турбулентность меньшие, чем при каменном литье. Здесь уместно напомнить об аналогичной работе кожи дельфина, который способен развивать большие скорости, благодаря тому, что наружный слой его кожи повторяет колебания обтекаюш,его ее турбулентного потока, снижая к минимуму энергию торможения те.ча от этого потока. Таким образом, известная эластичная футеровка из-за местного абразивного изEioca имеет пониженный срок службы. Кроме того, неравномерный износ усугубляет турбулентность, ухудшая качество разделения частиц пульпы на классы крупности и одновременно повышает энергоемкость процесса классификации. Цель изобретения - снижение энергозатрат на классификацию за счет обеспечения ламинарности потока у поверхности износостойкой оболочки. Поставленная цель достигается тем, что футеровка, состоящая из эластичной износостойкой оболочки, последняя снабжена волокнами из эластичного материала, закрепленными на внутренней ее поверхности. На фиг 1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 - оболочка футеровки/ поперечное сечение. Футеровка гидроциклона 1 включает эластичную износостойкую оболочку 2, прошитую пучка.ми 3 резиновых волокон 4, образующих сплошной слой, полностью перекрывающий гладкую поверхность оболочки. При этом волокна 4 свободно перемещаются относительно друг друга. Футеровка работает следующим образом. Волокна 4, обладая податливостью в осевом, тангенциальном и радиальном направлеииях, повторяют все движения спиралеобразного потока пульпы как на стенках корпуса гидроциклона, так и на его насадках. При этом они не создают дополнительной турбулентности потока, а наоборот выравнивают его к ла.минарности. Кроме того, в связи с тем, что пучки волокон практически неподвижны в месте заделки, крупные зерна скапливаются между пучками в этих местах, уплотняются и создают самофутеруюшийся слой, защищающий оболочку 2 от абразивного износа. Известно, что в потоках с минимальной турбулентностью разделение частиц происходит более равномерно и по всей высоте гидроциклона. При этом сводится к минимуму попадание шламов в песковую насадку, а песков - в щламовую. Футеровка в силу своей максимальной податливости обеспечивает необходимые для этого условия. Снижение турбулентности сводит к миниму.му энергетические потери на классификацию, повыщает износостойкость футеровки и КПД гидроциклона. Испытания лабораторной модели гидроциклона с предлагаемой футеровкой в замкнутом цикле показывают, что стойкость футеровки увеличивается как минимум в два раза в сравнении с гладкой резиновой футеровкой. Испытания заканчивают при износе волокон лищь на половину длины. Можно ожидать, что истинная скорость износа предлагаемой футеровки в несколько раз превыщает стойкость известной. Затраты энергии сокращаются на 12%. Ожидаемый экономический эффект от применения предлагаемой футеровки на промыщленном гидроциклоне диаметром 750 мм составит около 5 тыс. руб. в год за счет снижения эксплуатационных затрат без учета улучшения качества продукта. Формула изобретения Футеровка гидроциклона, состоящая из эластичной износостойкой оболочки, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат за счет обеспечения ламинарности потока у поверхности износостойкой оболочки, последняя снабжена волокнами из эластичного материала, закрепленными на внутренней ее поверхности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Поваров А. И. Гидроциклоны на обо-, гатительных фабриках. М. «Недра, 1978, с. 225, рис. 3. 2.Там же, с. 231, рис. 6.5, 6.6.

фиг. i