Разгрузочное устройство для пневматических флотационных машин

 

Использование: в обогащении полезных ископаемых методом флотации. Сущность: устройство включает вертикальную трубу 1 с диффузором 2 в ее нижней части. Над диффузором 2 расположен поплавок 3. Длина поплавка меньше длины трубы 1, но более ее длины без учета длины диффузора. Поплавок соединен со сменными грузами 9 и контр грузами 10. Перемещение поплавка изменяет зазор между ним и стенкой диффузора, что обеспечивает постоянство перепада давлений и уровня пульпы в разгружаемой камере. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к флотационному обогащению полезных ископаемых с использованием аэрации пульпы.

Известно разгрузочное устройство переливного типа для пневматических флотационных машин, содержащее переливную трубу для выгрузки камерного продукта, присоединенную к вертикальной камере машины в зоне разделения компонентов пульпы. Переливная труба имеет устройство для поддержания уровня пульпы в вертикальной камере, выполненное в виде задвижки-шибера, приводимой в действие вручную или с помощью исполнительного органа [1]. Известное устройство не обеспечивает автоматического поддержания уровня среды в разгружаемой камере, так как не реагирует на изменение плотности этой среды в камере, что приводит к изменению ее уровня и, следовательно, к потерям ценного продукта.

Известно разгрузочное устройство для пневматических флотационных машин, содержащее вертикальную переливную трубу для выгрузки камерного продукта, имеющую в верхней части диффузор, в котором установлен шаровой поплавок с заданной плавучестью, играющий роль устройства для поддержания уровня среды, находящейся в вертикальной разделительной ванне флотационной машины. Вертикальная переливная труба имеет входной патрубок, сообщенный с нею и нижней частью разделительной ванны машины [2]. Недостатком известного разгрузочного устройства является непостоянство давления на входе разгрузочного устройства при истечении среды переменной плотности (камерного продукта), так как постоянство перепада давления обеспечивается только по обе стороны поплавка, а изменение в вертикальной трубе гидростатического давления столба жидкости, находящейся ниже поплавка, при изменении ее плотности никак не компенсируется и вызывает поэтому изменение давления на входе разгрузочного устройства, а следовательно, вызывает и изменение уровня среды в разгружаемой разделительной ванне машины.

Задачей устройства является стабилизация перепада давления на разгрузочном устройстве в условиях изменения плотности и расхода разгружаемой среды.

На фиг.1 схематично показано предлагаемое устройство, продольное сечение; на фиг.2 - место подключения разгрузочного устройства к пневматической флотационной машине (показана пунктирными линиями).

Разгрузочное устройство для пневматических флотационных машин включает вертикальную трубу 1, в нижней части которой установлен диффузор 2. Внутри вертикальной трубы 1 расположен поплавок 3, имеющий заданную плавучесть. Поплавок 3 выполнен в виде цилиндра с диаметром меньше внутреннего диаметра вертикальной трубы 1 и длиной, меньшей ее длины, но большей длины вертикальной трубы 1 без учета длины диффузора 2. К диффузору 2 присоединен входной патрубок 4, а к верхнему концу вертикальной трубы 1 присоединен выходной патрубок 5. К верхнему торцу поплавка 3 прикреплен жесткий шток 6, соединенный с гибким тросом 7, перекинутым через свободно вращающийся блок 8. На тросе 7 подвешены грузы 9 и контpгрузы 10. Входной патрубок 4 сообщен с одной стороны с вертикальной трубой 1, а с другой стороны - с нижней частью разделительной ванны 11 флотационной машины, имеющей вертикальную камеру 12 и пеносборник 13.

Разгрузочное устройство работает следующим образом. Аэрированная пульпа проходит через камеру 12 пневматической флотационной машины и попадает в разделительную ванну 11. Камерный продукт опускается в нижнюю часть ванны 11. Минерализованные пузырька газа поднимаются в ее верхнюю часть, где образуют пенный продукт, который попадает в пеносборник 13. Камерный продукт вместе с жидкостью под действием гидростатического давления столба жидкости, уровень которой в ванне 11 расположен выше уровня расположения выходного патрубка 5, поступает через входной патрубок 4 в вертикальную трубу 1 и удаляется из нее через выходной патрубок 5. При этом поплавок 3, имеющий заданную плавучесть, испытывает выталкивающее воздействие сил Архимеда и динамического напора и под их действием перемещается в осевом направлении вверх или вниз в зависимости от повышения или уменьшения плотности выгружаемой двухфазной среды и скорости потока.

При постоянной скорости потока, если плотность среды увеличится, под действием Архимедовых сил поплавок начнет подниматься и сечение между трубой 1 и поплавком 3 в диффузоре 2 (кольцевой зазор) увеличится, а увеличение зазора уменьшит скорость потока и соответственно уменьшится динамический напор на поплавок на величину, равную выталкивающей силе Архимеда, и перепад давления на разгрузочном устройстве сохранится прежний. Если плотность среды потока уменьшится, то поплавок опустится ниже, кольцевой зазор уменьшится, скорость потока соответственно увеличится и динамический напор возрастает на величину Архимедовой силы и система вновь прийдет в равновесие, сохраняя постоянство перепада давления на разгрузочном устройстве.

Для задания необходимого давления на входе разгрузочного устройства масса поплавка 3 (его вес) может быть изменена в большую или меньшую сторону с помощью изменения веса сменных грузов 9 и (или) контгрузов 10.

Таким образом, разгрузочное устройство автоматически обеспечивает постоянство перепада давления независимо от изменения на его входе плотности и расхода (скорости) потока, что позволяет стабилизировать в разгружаемой емкости давление и уровень жидкой среды.

Формула изобретения

1. РАЗГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ФЛОТАЦИОННЫХ МАШИН, включающее вертикальную трубу с диффузором, расположенный в вертикальной трубе поплавок, входной патрубок, сообщенный с вертикальной трубой и нижней частью разделительной ванны машины, отличающееся тем, что диффузор расположен в нижней части вертикальной трубы, а поплавок выполнен в виде цилиндра с диаметром меньше внутреннего диаметра вертикальной трубы и длиной, меньшей ее длины, но большей длины вертикальной трубы без учета длины диффузора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено сменными грузами и контргрузами, соединенными с поплавком.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2