Устройство для аэрации жидкости

 

Изобретение относится к аэрации жидкости. Целью изобретения является повышение надежности и эффективности диспергирования воздуха в жидкости и во флотационной пульпе за счет улучшения аэрогидродинамического режима работы и многократности дисперсионного контакта жидкой и газообразной фаз. Устройство содержит желобообразные вкладыши 11, 12, 13 с кольцевыми каналами 14,15,16, расположенными в камерах закручивания 2,3,4, а также воздухораспределительную систем, СОСТОЯРОТО из кольцевой полости 24 с, входным отверстием 25 и радиальных воздухораспределительных каналов 23, примыкающих к тангенциальным входным отверстиям 22. При этом во вкладышах 11,12,13 имеются спиралевидные щелеобраэные проходы 17,18,19, а в перегородке 26 - спиралевидные щелеобразные проходы 27. Через спиралевидные щелеобразные проходы 17,18,19 из кольцевых каналов 14,15,16 желобообразных вкладышей 11,12,13 жидкость и воздух равномерно входят внутрь камер закручивания 2,3,4, выходя из которых, потоки жидкости и газа образуют тонкодисперсную смесь воды и воздуха. Кроме того, жидкостный поток в камере закручивания 3 пересекает струи воздуха, выходягдие из спиралевидных щелеобразных проходов 19 и 27. Изобретение позволяет повысить производительность устройства для аэрации жидкости. 1 э.п. ф-лы, 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН

ÄÄSUÄÄ 1627

А1

С 02 F 3/20

rli l @II к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4435082/26 (22) 03.06.88 (46) 15.02.91. Бюп. У 6 (75) М. Н. Злобин (53) 628. 356 (088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHSIM

ПРИ fEEHT СССР (56) Авторское свидетельства СССР

Р 1534967, кл . g 02 F 3/20, 10. 11.88. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЗРАЦИИ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к аэрации жидкости. Целью изобретения является повышение надежности и эффективности диспергирования воздуха в жидкости и во фпотационной пульпе эа счет улучшения аэрогндродинамического режима работы и многократности дисперсионного контакта жидкой и газообразной фаэ. Устройство содержит желобообразные вкладыши 11, 12, 13 с кольцевыми каналами 14, 15, 16, расположенными в камерах закручивания 2,3,4, а такИзобретение относится к аэрации жидкости и может быть использовано при флотации различных материалов, при очистке промстокав, при насьицении жидкости кислородом, а также в других технологических процессах.

Цель изобретения — повьппение надежности и эффективности диспергирования воздуха в жидкости и ва флотационной пульпе за счет улучшения

2 же воздухараспределительную систему, состоящую из кольцевой полости 24 с входным отверстием 25 и радиальных воэдухораспределительных каналов 23, примыкающих к тангенциальным входным отверстиям 22. При этом во вкладышах

11,12,13 имеются спиралевидные щелеабразные проходы 17,18,19, а в перегородке 26 — спиралевидные щелеобраэные проходы 27. Через спиралевидные щелеобраэные проходы 17,18,19 иэ кольцевых каналов 14,15,16 желобообразных вкладышей 11,12,13 жидкость и воздух равномерно входят внутрь камер закручивания 2,3,4, выходя из которых потоки жидкости и газа образуют тонкодисперсную смесь воды и Е воздуха. Кроме того, жидкостный поток в камере закручивания 3 пересекает струи воздуха, выходящие из спиралевидных щелеобразных проходов 19 и 27.

Изобретение позволяет повысить производительность устройства для аэрации жидкости. 1 э.п. ф-лы, 5 ил. аэрогидродинамического режима работы и многократности дисперсионного контакта жидкой и газообразной фаэ.

На фиг. 1 приведен общий вид устройства для аэрации жидкости, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 — разрез В-В на фиг. 1 (со снятыми вкладьипами); на фиг. 5 —,разрез Г-Г на фиг. 1.

1627523

Устройство для аэрации жидкости содержит корпус 1 в виде форсунки с тремя смежными центробежными камерами закручивания 2 — 4, из которых средняя камера 3 жидкостная, а крайние ? и 4 — воздушные, служащие для вихре вого высокоскоростного разгона сооТ ветственно жидкостного и воздушного потоков и имеющие выходные отверс" 10 тия 5,6 и 7, расположенные коаксиально с кольцевыми зазорами 8 и 9, образующими рабочее сопло 10.

Камеры закручивания 2 - 4 снабжены желобообразными вкладышами 11 - 13 «5 с кольцевьпии каналами 14 — 16 и спиралевидными щелеобразными проходами

17 - 19. При этом вкладьппи 11 и 12 снабжены размещенными в корпусе 1 (не показаны) тангенциальньвж патруб- 20 ками 20 и 21 для подвода соответственно сжатого воздуха и напорной жидкости, а вкладыш 13 имеет тангенциальные входные отверстия 22, выполненные в его периферийной стенкЬ и примыкающие к радиальным воздухораспределнтельным каналам 23, равномерно размещенным вокруг вкладыша 13 и соединяющим их с кольцевой полостью 24 и входным отверстием 25 для резьбового 30 крепления воздухоподводящего патрубка (не показан).

Вкладыши 11 и 12 разделены между собой конусообразной перегородкой 26, имеющей в конической своей части спи- 35 ралевидные щелеобразные проходы 27 иэ воздушной камеры 2 в жидкостную камеру 3.

Вкладыш 11;12 и 13 закреплены в корпусе 1 посредством крышки 28 и 40 уплотнитпльной прокладки 29 с болтовьпч соединением (не показано) через отверстия 30.

В крьппке 28 уплотнительной прокладки 29 и торцовой стенке вкладыma 11 выполнено по оси устройства входное отверстие 31 для резьбового присоединения штуцера (не показан), предназначенного для дополнительной

50 аэрозольной подачи реагентов при проведении процессов диспергирования воздуха и флотации.

Корпус 1 имеет резьбовое соединение 32 для присоединения устройства к емкости (AJIQTQMBIIMHe) с жидкостью (пульпой), подлежащей аэрации.

Со стороны выходных отверстий 5 и 6 стенки камер 2 и 3 выполнены конусообразными для быстрого вывода из устройства случайно попавших в него минеральных зерен и других инородных частиц.

Устройство для аэрации жидкости работает следующим образом.

Устройство посредством резьбового соединения 32 присоединяют к емкости (флотомашине) с жидкостью (пульпой), подлежащей аэрации, и к трубопроводам (напорным рукавам) сжатого воздуха и напорной воды. Через тангенциальный патрубок 21 в камеру закручивания 3 подается напорная вода, а через тангенциальный патрубок 20, входное отверстие 25 и тангенциальные входные отверстия 22 в камеры закручивания 2 и 4 подается сжатый воздух. Быстрому и равномерному формированию вихревого жидкостного и воздушного потоков в камерах закручивания 2 — 4 способствуют желобообразные вкладыши 11

13, в которых жидкость и воздух по кольцевым каналам 14 — 16 равномерно входят через спиралевидные щелеобразные проходы 17 - 19 внутрь камер.

Выходя иэ отверстий 5 — 7 в рабочее сопло 10, потоки жидкости и газа приобретают высокую скорость и образуют водно-газовую пленку, которая, распадаясь на мельчайшие частицы, дает тонкодисперсную смесь воды и воздуха. Образуемые при этом тонкодисперсные пузырьки газа аэрируют жидкость (пульпу) в емкости (флотомапжне), к которой присоединено устройство. Образованию тонкодисперсных пузырьков также способствует высокоскоростное чередование жидкой и газовой фаз при их взаимном смешивании о в устройстве, достигаемое тем, что жидкостный вихревой поток в камере закручивания 3 и на выходе из нее пересекает струи воздуха, выходящие из спиралевидных щелеобразных проходов 19 и 27.

Интенсивному формированию вихревого потока в камере закручивания 4, прилегающей к рабочему соплу 10, в наибольшей мере влияющего на дис" персность пузырьков эа счет высокоскоростного чередования жидкой и га зовой фаз, способствует то, что подаваемый сжатый воздух равномерно распределяется по периметру камеры 4 посредством радиальных воздухораспредепительных каналов 23 и кольцевой

5 162752 полости 24 после введения его через входное отверстие 25, Дисперсность воздушных пузырьков и поддержание их стабильности в аэри5 руемой жидкости (пульпе) обеспечивается также дополнительной аэрозольной подачей реагента в устройство через отверстие 31.

Изобретение позволяет повысить производительность устройства для аэрации жидкости.

Формула изобретения

1. Устройство для аэрации жидкости, содержащее корпус с входными отверстиями и патрубками для подвода жидкости и газа, воздушную и жидкостную камеры закручивания, разделенные пере-2О городками с отверстиями, рабочее сопло, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности процесса диспергирования воздуха в жидкости и во Алотационной пульпе эа счет улучшения аэрогидродинамического режима работы и многократности дисперсионного контак3 6 та жидкой и газообразной фаэ, камеры закручивания снабжены желобообразными вкладышами с кольцевым каналом и спиралевидными щелеобраэными прохода ми внутрь камер, перегородки камер выполнены конусообразными с отверстиями в вершине конуса, в средней перегородке в конической ее части выполнены спиралевидные щелеобраэные проходы из воздушной камеры в жидкостную камеру, устройство дополнительно снабжено воэдухораспределительной системой, размещенной вокруг воздуш ной камеры закручивания, примыкающей к рабочему соплу, состоящей из кольцевой полости с воздухоподводящим патрубком и из равномерно размещенных вокруг камеры радиальных воэдухораспределительных каналов, примыкающих к ее тангенциальным входным отверстиям.

2 ° Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в торцовой стенке воздушной камеры закручивания выполнено отверстие для подачи реагентов.

1637523

Г-Г

Фие 5

Составитель В. Кулемин

Редактор И.Сегляник Техред JI.Oëèéíûê Корректор С.Черни

Заказ 315 Тираж 591 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производств ннс -и здательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101