Гидроциклон

 

ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным патрубком и песковой насадкой, выполненной в виде соединенных между собой цилиндрическим участком конфузора и диффузора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности классификации и уменьшения гидроабразивного износа песковой насадки, конфузор и диффузор выполнены с криволинейной поверхностью , при этом криволинейная поверхность диффузора выполнена по логической кривой, а конфузора по Кривой Витошинского. сл

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) () )) 4(5)) В 04 С 5/16

1„..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3619607/23-26 (22) 11.07.83 (46) 23.05.85. Бюл. 19 (72) И.Н. Виноградов, И.Ю. Довнар, Л.Я. Коган и М.Ф. Кудряшов (71) Научно-исследовательский и . проектно-конструкторский институт, обогащения твердых горючих ископаемых (53) 621.928.37(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1(776636, кл. В 03 В 5/34, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 446317, кл. В 04 С 5/16, 1972 (прототип). (54) (57) ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным патрубком и лесковой насадкой, выполненной в виде соединенных между собой цилиндрическим участком конфуэора и диффузора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности классификации и уменьшения гидроабразивного износа песковой насадки, конфузор и диффузор выполнены с криволинейной поверхностью, при этом криволинейная поверхность диффуэора выполнена по логической кривой, а конфузора по кривой Витошииского.

1156742

15 е

Изобретение касается классификации полезных ископаемых, а именно разделения материалов по крупности в центробежном поле, и может найти применение на горнодобывающих, рудоподготовительных предприятиях и других отраслях промышленности.

Известен гидроциклон, состоящий из цилиндрического корпуса с углом конусности 20, с тангенциальным 16 питающим и сливным патрубками, песковой .коническоцилиндрической насадкой, угол конусности которой увелио чен на 10 по сравнению с углом конусности корпуса аппарата (1) .

Недостатком такого гидроциклона является сравнительно низкая эффективность классификации из-за несовершенной гидродииамики потока в цилиндроконической части лесковой на— садки.

Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, сливным патрубком и песковой насадкой, вы25 полненной в виде соединенных между собой цилиндрическим участком пря" молинейных, конфуэора и диффузора Г2) .

Недостаток известного устройства заключается в том, что в коничес- ЗО кой части его лесковой насадки происходит малоэффективная перечистка продуктов разделения. Это обусловлено сравнительно высокой разрыхленностью естественной постели и малой величиной угла конусности, что уменьшает емкость лесковой насадки и время пребывания обрабатываемого материала в ней. В результате часть тонких частиц разгружа- 40 ется через лесковое отверстие, а в слив выносятся крупные частицы. Таким образом, увеличивается засорение продуктов классификации. Кроме того, при истечении взвесенесущей сус- 45 пензии из отверстия прямолинейного диффуэорного участка песковой насадки наблюдается сравнительно резкое расширение потока, т.е. возникают так называемые потери íà SO

"удар", что также приводит к вредному вихреобразованию. Эти факторы не позволяют снизить интенсивность перемешивания продуктов разделения, существенно уменьшают эффективность процесса классификации и срок эксплуатации быстроизнашивающейся лесковой насадки.

Ц ель изобретения — повышение эф-, фективности классификации и уменьшение гидроабразивного износа эа счет улучшения гидродинамики лесковой насадки.

Указанная цель достигается тем, что конфузор и диффузор выполнены с криволинейной поверхностью, при этом криволинейная поверхность диффузора выполнена по логистической кривой, а конфузора — по кривой Витошинского.

Наличие криволинейного конфузора и его форма, выполненная по кривой Витошинского, способствуют созданию сравнительно плотной упаковки частиц в естественной постели лесковой насадки. В результате тонкие частицы, попавшие в верхние слои, и крупные частицы, попавшие в нижние слои постели, не могут преодолеть сопротивление соответственно нижележащих и вышележащих слоев, что снижает засорение продуктов классификации. Форма криволинейного конфузора обеспечивает плавное без завихрений и вторичных циркуляционных потоков движение суспензии в верхней части песковой насадки .без перемешивакия продуктов разделения. Эти факторы позволяют существенно повысить эффективность процесса классификации.

Для получения профиля Витошинс 2., 1 .2 где r — текущий радиус конфузора на расстоянии х от начала координат; г„ и г; — радиусы входного и выходного сечений; а/ 3 — длина конфузора.

Диффузор, криволинейная поверхность которого выполнена по логистической кривой, позволяет значительно уменьшить потери и вихреобразование при резком расширении потока на выходе из отверстия песковой насадки. Форма криволинейного диффузора обеспечивает постепенное уменьшение скорости потока, и, следовательно, восстановление давления при наименьших потерях. При этом поле скоростей в нем более однородно, а поток

1156742

Проведенные лабораторные испытания показали, что содержание класса — 0.04 мм в сгущенном продукте гидроциклона с новой конструкцией песковой насадки меньше на 10-15Х а эффективность классификации выше на 1,5-2,0%, чем в гидроциклоые с известной конструкцией насадки.

При этом максимальный срок службы песковой насадки предлагаемой конструкции увеличился в 1,4 раза.

Фиг.2 устойчивее по сравнению с насадкой в виде прямолинейного диффузора. Та-! ким образом, установка криволинейного диффузора на выходе из лескового отверстия увеличивает эффективность процесса классификации и уменьшает гидроабраэивный износ песковой насадки.

Профиль в виде логистической кривой рассчитывают по следующей форму- 10 ле

С, Г= е-"ь где r — текущий радиус диффуэора на расстоянии х от начала коор-f) динат; г, — радиус входного сечениями

Ъ вЂ” постоянный коэффициент, характеризующий изменение профиля но длине диффузора.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гидроциклон, общий вид, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Гидроциклон содержит цилиндроконический корпус 1 с тангенциальным питающим патрубком 2, сливной патрубок 3 осветленной жидкости и песковую насадку 4 для вывода сгущенного продукта 4, состоящую из криволиней— .ного конфузора 5, цилиндрического участка 6 и криволинейного диффуэора 7.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная пульпа, поступающая через питающий патрубок 2 в корпус гидроциклона 1, образует вращающийся поток,.направленный по спиральной линии сверху вниз. Под действием центробежной силы происходит перегруппировка частиц таким образом, что крупность их убывает от внутренней цилиндроконической стенки корпуса 1 к оси аппарата. Частично разделенный материал поступает в криволинейную конфуэорную часть 5 лесковой насадки 4. Здесь под действием центробежной и радиальной сил, а также сегрегации происходит окончательное разделение материала.

В результате тонкие частицы выносятся через сливной патрубок 3, а крупные разгружаются через цилиндрический участок 6 и криволинейный диффузор 7 песковой насадки 4. Движение суспензии в песковой насадке 4 с совершенной гидродинамикой ведет к исчезновению крупномасштабных вихрей и к устойчивости структуры потока, что уменьшает засорение продуктов классификации и приводит к улучшению их качества, а также уменьшает гидроабраэивный износ насадки.

ВНИИПИ Заказ 3227/7

Тираж 543 Подписное

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