Способ отделения твердого компонента в жидкостных потоках

 

Изобретение относится к технике осаждения твердых компонентов из жидкостных пэтоков и позволяет повысить эффективн эсть процесса отделения. К потоку жидкосги, движущемуся по трубопроводу, по периметру поперечного сечения, подводят чЬрез генератор силовые волны сжатия - расширения с вектором скорости частиц в вЬлне, который в зависимости от вида генер атора может быть направлен как к центру трубопровода, так и к его периферии, а ненужная половина волны отсекается с помощью наложения на генератор паразитной жесткости, при этом взвеси будут смещаться в сторону вектора скорости волнового движения. Выбрав частоту волнового воздействия на поток (п), можно отделить взвеси на расчетном участке трубопровода. При этом частоту выбирают из условия п Rpavc n - CTLT где R - радиус поперечного сечения потока; рплотность материала взвесей; а - скорость волны в потоке; vc - скорость жидкостного потока; а - амплитуда давления, создаваемого волной в жидкостном потоке; Т - Длительность единичного импульса; L - длина расчетного участка отделения вдоль потока.1 ил. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 04 В 5/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.! 1 (2 )) 4774587/26 (2 ) 26.12,89 (4 ) 07.02.93, Бюл. N 5 (7 ) Криворожский горнорудный институт (7 ) А.И.Бажал и В.А.Марутов (5h) Авторское свидетельство СССР

М 490503, кл. B 04 B 5/10, 1973.

Авторское свидетельство СССР

М 200497, кл. В 04 В 45/12, 1966. (54) СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОГО к мпонентА В жидкостных потокАх (57) Изобретение относится к технике осажд ния твердых компонентов из жидкостных и токов и позволяет повысить эффективн сть процесса отделения. К потоку жидкоI. сти, движущемуся по трубопроводу, по периметру поперечного сечения, подводят через генератор силовые волны сжатия— . расширения с вектором скорости частиц в волне, который в зависимости от вида генератора может быть направлен как к центру

Изобретение относится к осаждению

Твердых компонентов в жидкостных пото|Iax и может найти применение при обогаЩении полезных ископаемых.

Известен способ, реализованный в устройстве разделения жидких неоднородных систем на фракции.с помощью одновременного воздействия центробежного и акустических полей, Недостатком этих способа и устройства является малая эффективность отделения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, реализуемый в устройстве с использованием ультразвуковой центрифуги, заключающий!

Ж 1792745 Al трубопровода, так и к его периферии, а ненужная половина волны отсекается с помощью наложения на генератор паразитной жесткости, при этом взвеси будут смещаться в сторону вектора скорости волнового движения. Выбрав частоту волнового воздействия на поток (и), можно отделить взвеси на расчетном участке трубопровода. При этом частоту выбирают из условия

Ваач, оLT где R — радиус поперечного сечения потока; р — плотность материала взвесей; а — скорость волны в потоке; чс — скорость жидкостного потока; 0 — амплитуда давления, создаваемого волной в жидкостном потоке;

Т вЂ” длительность единич ; 1— длина расчетного участка отделения вдоль потока. 1 ил.

О ся в подаче в зону разделения жидкостного Э потока и воздействии на него волнового поля.

Недостатки этого способа и устройства CB малая эффективность отделения твердого компонента под воздействием ультразвуковых излучений, так как они создают рас- д сеянное волновое поле, сложность конструкции центрифуги, а также сложность удаления из нее твердого компонента.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса отделения твердого компонента от жидкого, Согласно предложенному способу к потоку по периметру поперечного сечения трубопровода

1792745

40 подводят силовые волны сжатия-растяжения с вектором скорости частиц в волне, направленным перпендикулярно оси потока, при этом частоту волнового воздействия выбирают из условия

Вр а ч, о 1 Т где R — радиус поперечного сечения потока, р — плотность материала взвесей; а — скорость волны в потоке;

Чс — скорость жидкостного потока; о- амплитуда давления, создаваемого волной в жидкостном потоке;

L — длина участка отделения вдоль оси потока:

Т вЂ” длительность единичного импульса.

Предлагаемый способ отделения твердого компонента в жидкостном потоке реализуется следующим об разом.

К потоку по периметру поперечного сечения трубопровода подводят бегущие или кольцевые волны сжатия-растяжения. Волновое движение, в многокомпонентной среде со взвесями представляет собой движение как среды, так и взвесей в направлении вектора скорости возмущающего воздействия, Волновое движение обусловлено упругой сжимаемостью среды и происходит на величину упругой деформации среды за одно прохождение волны, Процесс отделени взвесей при таком волновом движении среды в. пределах ее упругости состоит в том, что сила волнового давления на среду и взвеси будет. смещать взвеси в сторону вектора скорости частиц волнгвого движения.

При наложении на среду. бегущей по периметру цилиндрического трубопровода

Формула изобретения

Способ отделения твердого компонента в жидкостных потоках, включающий подачу по трубопроводу жидкостного потока в зону разделения, воздействие на него волнового поля, осаждение твердых компонентов и удаление жидкого компонента, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса отделения твердого компонента от жидкого, к потоку по периметру поперечного сечения трубопровода подводят силовые BollkM сжатия-растяжения с вектором скорости частиц в волне, направленным перпендикулярно оси потоволны с вектором скорости частиц. направленным от центра к периметру, частички взвесей будут подвергаться центробежной силе, бегущей по периметру трубопровода и

5 перемещающей твердые компоненты к периферии трубопровода, При наложении на среду кольцевых по периметру цилиндрического трубопровода волны с вектором скорости частиц, направ10 ленным от периметра к центру, частички взвесей будут подвергаться центростремительной силе. бегущей по периметру трубопровода и перемещающей твердые компоненты к оси трубопровода.

В конечном счете, выбрав в соответствии с формулой изобретения необходимое соотношение между параметрами волны, потока и трубопровода, твердые частицы отделяют и осаждают на заданном расчетном

20 участке трубопровода. При этом ближе к волновому будут отделяться частички с большими размерами и большей плотностью, а в конце участка отделения — частички малых размеров и небольшой плотности.

На чертеже показан один из вариантов устройства, в котором реализуется данный способ.

Устройство состоит из следующих элементов: трубопровода 1, опор 2, генератора

З0 волн 3, среды 4, выходного трубопровода 5 для частиц.

Пример реализации при наличии в жидкостном потоке частиц с p = 2000 кгlм, ° которые перемещаются по трубопроводу

0,5 м со скоростью 1,0 м/с, чтобы отделить эти частицы на участке 1 м необходим генератор волн, который создает амплитудудавления о= 70 кг/см с частотой и = 500 1/с, ка, причем частоту п волнового воздействия на среду выбирают из условия

Я а ч. оLT где L — длина участка отделения вдоль оси потока; ч — скорость жидкостного потока;

Т вЂ” длительность единичного импульса;

0 - амплитуда давления, создаваемого волной в жидкостном потоке; р- плотность материала взвесей; а — скорость волны в материале взвесей;

R — радиус поперечного сечения потока.

Составитель В.Марутов

Редактор Е.Хорина Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова

3ахау 470 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101