Гидроциклон

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е ()971498

И ЗОБ ееЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) За я влено 23. 04, 80 (г ) ) 2914878/23-26 с присоединением заявки № (23) Л риоритет (5l)M. Кл.

В 04 С 9/00

9кударстеенный камнтет

СССР ао делам нзабретеннй н открытий

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41 (53) )бДК 621 ° 92

Дата опубликования описания 07.11.82

Л. И. Лисянский,IO. В, Величко, P. Т.

С. В. Соха и Н. К. Кравцов (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов (7I ) Заявитель (54) ГИДРОЦИКЛОН

Изобретение относится к устрой:ствам для разделения зернистого материала по крупности и удельному весу и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности, в частности, 5 при обогащении полезных ископаемых °

Известен гидроциклон, включающий цилиндрическую камеру с патрубком, для тангенциальной подачи питания и соединенные с ней большими основаниями две конические камеры с песковыми и сливными патрубками (1).

Недостатком такого гидроциклона является низкая эффективность разделения, обусловленная прижатием разделяемых частиц центробежными силами инерции к корпусу гидроциклона и отсутствием силы, перемещающей частицы вдоль оси гидроциклона в сторону зв разгрузки целевых продуктов..

Наиболее близким hO технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому гидроциклону является

2 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)

Недостаткомэтого гидроциклона также является низкая эффективность разделения,обусловленная тем,что при вращении гидроциклона вокруг оси, касательной к цилиндрической 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 971498 симальных сил, перейдя в зону действия минимальных сил, могут опять сместиться к продольной оси гидроциклона.

Цель изобретения - повышение эф5 фективности разделения за счет создания равномерного центробежного по." ля в каждом сечении гидроциклона, Поставленная цель достигается тем, что в гидроциклоне, содержа- $0 щем установленный на валах с возмож ностью вращения корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки и двух примыкающих к ней большими основаниями усеченных конусов, при этом i5 .один из валов выполнен полым с размещенным внутри него входным патруб ком, патрубки вывода осветленной и сгущенной фракций, полый вал выполнен с участком, совпадающим с попереч-2 ной осью симметрии цилиндрической обечайки, и с изогнутым участком, касательным к цилиндрической обечайке.

На фиг. 1 изображен общий вид гидроциклона; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Гидроциклон включает цилиндрическую обечайку 1 с входным патрубком

2 и соединенные с ней большими основаниями два усеченных конуса 3 и 4 с песковыми 5 и сливными 6 патрубками.

Гидроциклон снабжен приводом, включающим 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 осью вращения и снабжен направляющей 11.

Последняя обеспечивает тангенциальную подачу питания B симметричном

45 оси вращения патрубке.

Продукты разделения собираются в круговые желоба 12 и t3 для песков и слива соответственно.

Герметичность соединения патрубка 2 с источником питания обеспечива50 ется, например, сальниковым уплотнением 14.

Гидроциклон работает следующим образом. .Из патрубка 2 питание поступает в обечайку 1 под давлением. Под действием силы давления частицы материала стремятся к перемещению относи4, тельно продольной оси гидроциклона, а при вращении последнего частицы начинают вращаться относительно оси вращения.

Результирующая центробежных сил, создаваемых давлением подаваемой пульпы и вращением гидроциклона, 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 вершине 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 симмет" ричного оси вращения входного патрубка на одной оси, причем при усло" вии, что эта ось совпадает с горизонтагьной осью цилиндрической обечайки, является наиболее рациональным для обеспечения повышения эффективнос 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

5 971498 4 увеличивается на 0 83 а в сливном p ри него входным патрубком, патру ки тленной и сгущенной Фракпродукте уменьшается на 1,5Ô, выход т вывода осветленной т л и ч а ю щ и и с я т пескового проду и о кта увеличивается на ции, о т л что с целью повышения эффективности

0,6r"„ что при производительности что, с цель ьной аб ики, млн.т год, 10 . /год g разделения за счет создания равномер. обежного поля в каждом сепо исходной руде обеспечит дополни- ного центр чении гидроциклона, полый вал выполнен с участком, совпадающим с попепродукции, это составит экономичес534 б./год. речной осью симметрии цилиндрический эффект 53 тыс. ру . год.

1в кой обечайки, и с изогнутым участком, касательным к цилиндрической обечайке.

Формула изобретения

Гидроциклон, содержащий установленный на валах с возможностью вра- 1Э щения 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 внут-2В

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

У 601051, кл. В 04 С 5/081, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2642048, кл. В 04 С 9/00, 1978.

971498

Составитель Э. Яшкова

Редактор 3. Бородкина Техред Т.фанта Корректор И. Демчик

Заказ 8797/19 Тираж б19 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4