Центробежно-вакуумный пеногаситель

 

1. Центробежно-вакуумный пеногаситель, включающий герметичный корпус с тангенциально установленным загрузочным патрубком, цилиндрическую решетку, расположенную в нижней части рабочей зоны корпуса с зазором относительно его стенок, воздухосборник, радиальные перегородки и патрубки для отсоса воздуха и разгрузки обеспененной пульпы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения пены, нижняя часть рабочей зоны корпуса выполнена в виде обратного усеченного конуса, пеногаситель снабжен спиральной перегородкой, установленной на внешней поверхности воздухосборника, и кольцом, размещенным внутри меньшего основания усеченного конуса с зазором к конусу.

2. Пеногаситель по п.1, отличающийся тем, что, с целью сокращения брызгоуноса, в конце спиральной перегородки на поверхности воздухосборника выполнено отверстие высотой, равной шагу спирали. Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для разрушения минерализованных пен, получаемых при флотации угля и других полезных ископаемых. Известен пеногаситель, в конструкции которого используется центробежно-вакуумный принцип разрушения пены. Он включает герметичный корпус цилиндрической формы, оснащенный патрубками питания, разгрузки гашеного продукта и вакуумным. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является центробежно-вакуумный пеногаситель, содержащий герметичный корпус с тангенциально установленным загрузочным патрубком, цилиндрическую решетку, установленную в нижней части рабочей зоны корпуса с зазором относительно его стенок, воздухосборник, радиальные перегородки, патрубки для отсоса воздуха и разгрузки обеспененной пульпы. Опыт эксплуатации трех типоразмеров этого пеногасителя показал, что при более высоких технологических показателях разрушения пены по сравнению с другими типами пеногасителей конструкция этого пеногасителя все же не в полной мере использует потенциальные возможности заложенного в нем центробежно-вакуумного способа разрушения пены. Энергия вакуум-насоса эффективно используется только на создание высокой скорости тангенциального ввода трехфазной пены в аппарат. Внутри самого аппарата воздух стремится по кратчайшему пути войти в патрубок для отсоса воздуха и недостаточно эффективно участвует в разрушении пены, всплывающей на поверхность потока пульпы под действием центробежных сил. Быстро попадая в воздухосборник, воздух не успевает полностью освободиться от пенного продукта, в результате чего наблюдается значительное загрязнение его на выходе из аппарата. Для полной очистки воздуха на практике приходится устанавливать дополнительный вакуум-ресивер, что усложняет конструкцию. Принятая в конструкции цилиндрическая форма рабочей поверхности корпуса не позволяет сформировать вращающийся поток пульпы определенной толщины и задержать его в зоне действия центробежных сил для обеспечения более полной деаэрации, так как на корпусе цилиндрической формы поток под действием центробежных сил стремится быстрее растечься вдоль образующей цилиндра и выйти из рабочей зоны аппарата. Цель изобретения повышение эффективности разрушения пены путем обеспечения более полного использования энергии разреженного воздуха в аппарате. Цель достигается тем, что в центробежно-вакуумном пеногасителе, включающем герметичный корпус с тангенциально установленным загрузочным патрубком, цилиндрическую решетку, расположенную в нижней части рабочей зоны корпуса с зазором относительно его стенок, воздухосборник, радиальные перегородки и патрубки для отсоса воздуха и разгрузки обеспененной пульпы, нижняя часть рабочей зоны корпуса выполнена в виде обратного усеченного конуса, пеногаситель снабжен спиральной перегородкой, установленной на внешней поверхности воздухосборника, и кольцом, размещенным внутри меньшего основания усеченного конуса с зазором к конусу. Целесообразно с целью сокращения брызгоуноса в конце спиральной перегородки на поверхности воздухосборника выполнить отверстия высотой, равной шагу спирали. На чертеже изображен общий вид пеногасителя. Пеногаситель состоит из герметичного корпуса с цилиндрической 1 и конической 2 частями рабочей поверхности. С нижней стороны к поверхности 2 примыкает цилиндрическая решетка 3. В верхней части корпус снабжен тангенциально расположенным загрузочным патрубком 4. Патрубок 5 отсоса воздуха соединяет вакуумную линию с воздухосборником 6. Воздухосборник имеет крышку 7 с предохранительным клапаном 8. В нижней части пеногасителя размещены радиальные перегородки 9 и патрубок 10 разгрузки пульпы. На внешней стенке воздухосборника закреплена спиральная перегородка 11, в конце которой на стенке выполнено отверстие 12, имеющее высоту, равную шагу спирали. Внутри нижнего основания к поверхности 2 концентрически прикреплено кольцо 13 с зазором к основанию конической поверхности 2. В технологической схеме пеногаситель подключается патрубком 4 к пеносборнику, патрубком 5 к вакуум-насосу и патрубком 10 к гидрозатвору (не показаны). Пеногаситель работает следующим образом. При работе вакуум-насоса в пеногасителе образуется разрежение, под действием которого пенный продукт через патрубок 4 с определенной скоростью поступает на цилиндрическую поверхность 1 и получает вращательное движение. Под действием центробежных сил пульповоздушная смесь расслаивается. Пульпа с мелкими пузырьками воздуха прижимается к цилиндрической поверхности 1 корпуса и перекрывает зазор между витками спиральной перегородки 11 и стенкой. Освободившийся от основной массы пульпы воздух с более высокой скоростью движется вдоль спиральной перегородки 11, обдувая всплывающие из пульпы пузырьки воздуха и разрушая их, способствует дальнейшему ускорению движения пульпы, поддерживая высокие параметры центробежного поля. Одновременно воздух освобождается и от мелких капель пульпы, которые под действием центробежных сил стремятся высадиться на цилиндрическую поверхность 1. В конце спирали основная масса наиболее осушенного воздуха, находящегося вблизи к оси пеногасителя, через отверстие 12 поступает в воздухосборник 6, что позволяет значительно сократить объемы и скорость воздуха, поступающего в воздухосборник 6 через открытую нижнюю часть, и сократить унос пульпы с воздухом. После выхода из межспирального пространства поток пульпы попадает на коническую часть рабочей поверхности 2, где движется уже под действием запаса энергии, полученного от разреженного воздуха и сил тяжести. Угол конусности этой части рабочей поверхности 2 рассчитывается, исходя из условий обеспечения нормали к результирующей от сложения центробежных сил и силы тяжести, действующих на поток при проектном режиме работы пеногасителя, что обеспечивает равномерную толщину потока по всей длине образующей конической поверхности, которая определяется внутренним диаметром кольца 13. Внутренний диаметр кольца 13 определяет объем жидкостного стакана в пеногасителе, а следовательно, и время нахождения пульпы в поле действия центробежных сил. Так как вязкость флотационной пульпы относительно невелика, а на нее продолжает действовать сила тяжести, то линейная скорость движения пульпы на конической поверхности практически не снижается, что при уменьшении радиуса вращения пульпы приводит к увеличению фактора разделения материала в центробежном поле, т.е. к увеличению скорости всплытия пузырьков воздуха и эффективности их деминерализации. На конической части рабочей поверхности заканчивается расслоение пены. Обеспененная часть разгружается через зазор между кольцом 13 и поверхностью 2, сечение которого определяется из условий разгрузки 50% объема пульпы при проектных параметрах работы пеногасителя. Остальная часть пульпы со всплывшей пеной разгружается в виде перелива и с высоты, равной высоте кольца, падает на цилиндрическую решетку 3, что способствует более полному разрушению пены. Обеспененный продукт проходит решетку, попадает в пространство между радиальными перегородками 9, и удаляется из пеногасителя через патрубок 10, а освободившийся воздух отсасывается вакуум-насосом через патрубок 5. Предлагаемое конструктивное решение пеногасителя позволяет повысить эффективность разрушения пены при равных энергетических затратах и за счет сокращения брызгоуноса упростить компановку оборудования пеногасителей, так как отпадает необходимость устанавливать дополнительный вакуум-ресивер. По сравнению с прототипом предлагаемый пеногаситель при равных технологических параметрах разрушения пены позволяет в 1,5-1,7 раза снизить остаточное содержание воздуха в обеспененном продукте, что обеспечивает повышение эффективности его обезвоживания на вакуум-фильтрах.

Формула изобретения

1. Центробежно-вакуумный пеногаситель, включающий герметичный корпус с тангенциально установленным загрузочным патрубком, цилиндрическую решетку, расположенную в нижней части рабочей зоны корпуса с зазором относительно его стенок, воздухосборник, радиальные перегородки и патрубки для отсоса воздуха и разгрузки обеспененной пульпы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения пены, нижняя часть рабочей зоны корпуса выполнена в виде обратного усеченного конуса, пеногаситель снабжен спиральной перегородкой, установленной на внешней поверхности воздухосборника, и кольцом, размещенным внутри меньшего основания усеченного конуса с зазором к конусу. 2. Пеногаситель по п.1, отличающийся тем, что, с целью сокращения брызгоуноса, в конце спиральной перегородки на поверхности воздухосборника выполнено отверстие высотой, равной шагу спирали.

РИСУНКИ

Рисунок 1