Гидроциклон Советский патент 1982 года по МПК B04C9/00 

(5) ГИДРОЦИКЛОН

Изобретение относится к устройствам для разделения зернистого материала по крупности и удельному весу и может быть использовано в метал лургической, химической и других отраслях промышленности, в частности, при обогащении полезных ископаемых. Известен гидроциклон, включающий цилиндрическую камеру с патрубком, для тангенциальной подачи питания и соединенные с ней большими основания ми две конические камеры с Песковыми и сливными патрубками 1. Недостатком такого гидроциклона является низкая эффективность разделения , обусловленная прижатием раз деляемых частиц центробежными силами инерции к корпусу гидроциклона и отсутствием силы, перемещающей части цы вдоль оси гидроциклона в сторону разгрузки целевых продуктов,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату предлагаемому гидррциклону является гидроциклон, содержащий установленный на валах с возможностью вращения корпус , выполненный в виде цилиндрической обечайки и двух примыкающих к ней большими основаниями усеченных конусов, при этом один из валов выполнен полым с размещенным внутри него входным патрубком, патрубки вывода осветленной и сгущенной фракций 2 Недостатком этого гидроциклона также является низкая эффективность разделения, обусловленная тем, что при вращении гидроциклона вокруг оси, касательной к ц-илиндрической обечайке, центробежная сила от этого вращения минимальна у оси вращения и максимальна в диаметрально противоположной точке, вследствие чего слой пульпы, вращаясь вокруг продольной оси гидроциклона, подвергается попеременному воздействию значительно отличающихся по величине центробежных сил. При этом частицы, прижатые к стенке корпуса в зоне действия мак3 97 симальных сил, перейдя в зону действия минимальньгх сил, могут опять сместиться к продольной оси гидроциклона. Цель изобретения - повышение эффективности разделения за счет создания равномерного центробежного поля в каждом сечении гидроциклона, Поставленная цель достигается тем, что в гидроциклоне, содержащем установленный на валах с возмож-ностыо вращения корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки и двух примыкающих к ней большими ос нованиями усеченных конусов, при это ,один из валов выполнен полым с размещенным внутри него входным патрубком, патрубки вывода осветленной и сгущенной фракций,ПОЛЫЙ вал выполнен с участком, совпадающим с попере ной осью симметрии цилиндрической об чайки, и с изогнутым участком, касательным к цилиндрической обечайке. На фиг, 1 изображен общий вид гид роциклона; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, Гидроциклон включает цилиндрическую обечайку 1 с входным патрубком 2 и соединенные с ней большими основ ниями два усеченных конуса 3 и 4 с Песковыми 5 и сливными 6 патрубками. Гидроциклон снабжен приЕЮдом, включа ющим вал 7, соединенный с обечайкой 1, подшипниковую опору 8, клиноременную передачу 9 и двигатель 10, Привод гидроциклона обеспечивает вращение его относительно оси, совпадающий с горизонтальной осью обечайки 1 . Патрубок 2 предназначен для тангенциальной подачи питания в обечайку 1, Он выполнен симметричным, причем ось симметрии совпадает с ось вращения и снабжен направляющей 11. Последняя обеспечивает тангенциальную подачу питания в симметрич-ном оси вращенияпатрубке. Продукты разделения собираются в круговые желоба 12 и 13 для песков и слива соответственно. Герметичность соединения патрубка 2 с источником питания обеспечива ется, например, сальниковым уплотнением 1. Гидроциклон работает следующим об разом, .Из патрубка 2 питание поступает в обечайку 1 под давлением. Под действием силы давления частицы материала стремятся к перемещению относительно продольной оси гидроциклона, а при вращении последнего частицы начинают вращаться относительно оси вращения. Результирующая центробежных сил, создаваемых давлением подаваемой пульпы и вращением гидроциклсжа, действующая на частицы большей плотности (крупности), составляет с осью вращения большой угол и по величине больше, чем результирующая, которая действует на частицы меньшей плотности (крупности). В связи с этим более плотные (крупные) частицы перемещаются к стенкам гидроциклона, прижимаются к ним, перемещаются к вершине конуса и разгружаются через патрубки 5 в желоб 12, Менее плотные (тонкие) частицы, не достигая стенок гидроциклона, с потоком жидкости поднимаются к аершине конуса и изменяют направление движения, образуя объемные спирали, движущиеся в направлении патрубка 6, через который разгружаются в желоб 13. Таким образом, вращение гидроциклона способствует повышению эффективности разделения по сравнению с результатами разделения в гидроциклоне, установленном стационарно. При этом большое значение имеет расположение питающего патрубка и вала, вращающего гидроциклон. Так, тангенциальное по отношению к цилиндрической обечайке размещение указанных узлов привело бы к неравномерному воздействию результирующей силы в каждом сечении гидроциклона, В результате эффективность разделения была бы в этих сечениях неодинаковой. В зоне, близкой к оси вращения, влияние дополнительной центробежной силы ничтожно, а в зоне, наиболее удаленной от оси вращения,-- максимально. Размещение вала привода и симметричного оси вращения входного патрубка на одной оси, причем при условии, что эта ось совпадает с горизонтальной осью цилиндрической обечайки, является наиболее рациональным для обеспечения повышения эффективное ти разделения в предложенном гидроциклоне, В результате испытаний установлено, что при одинаковом содержании железа в исходной руде содержание его в песковом продукте при обогащении руды Криворожского месторождения с помощью предложенного гидроциклона

увеличивается на 0,8%, а в сливном продукте уменьшается на 1,5%, выход пескового продукта увеличивается на 0,6%, что при производительности обогатительной фабрики.10 млн.т/год по исходной руде обеспечит дополнительно выпуск 60 тыс. т. товарной продукции, это составит экономичес кий эффект S3 тыс. руб./год.

Формула изобретения Гидроциклон, содержащий установленный на валах с возможностью вращения корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки и двух примыка ющих к ней большими основаниями усеченных конусов, при этом один из валов выполнен полым с размещенным вну f jrA/Jff

ри него входным патрубком, патрубки вывода осветленной и сгущенной фракций, отли-чающийся тем, что, с целью повышения эффективности 5 Разделения за счет создания равномерного центробежного поля в каждом сечении гидроциклоиа, полый вал выпол;нен с участком, совпадающим с поперечной осью симметрии цилиндрической обечайки, и с изогнутым уиастком, касательным к цилиндрической обечайке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 601051, кл. В 04 С 5/081, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № , кл. В Qk С 9/00, 1978.

с

I

ч: