Аэрационный узел флотационной машины

 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для флотации материалов, и может быть использовано в металлургической, пищевой и других отраслях промышленности. Технический результат - повышение эффективности флотационного процесса. Аэрационный узел содержит двухступенчатый импеллер, верхняя ступень которого выполнена в виде диска с лопатками. Нижняя ступень представляет собой установленную на аэрационной трубе для подачи воздуха меньшим основанием вниз усеченную конусовидную крыльчатку с прорезями в радиальных лопатках. Диск верхней ступени выполнен с окнами, имеющими гидравлически обтекаемую поверхность. Меньшее основание нижней ступени выполнено в виде прикрепленного к фланцу на аэрационной трубе глухого диска с дополнительными выступами на наружной поверхности. Радиальные лопатки нижней ступени, описанная боковая поверхность которых представляет собой усеченную коническую поверхность, установлены между глухим диском и концентрическим кольцом, которое вставлено в прорези лопаток верхней ступени. 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для флотации материалов, и может быть использовано в металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен аэрационный узел флотационной машины [1], содержащий импеллер с лопастями, импеллер выполнен осевым, лопасти повернуты относительно своих радиальных осей с углом поворота торцевых кромок α от 20 до 45° и выполнены с концевыми верхними выступами, при этом лопасти выполнены или наклонными ко дну, или чередующимися горизонтальными и наклонными или выполнены из двух участков - прилегающего к валу горизонтального и наклонного к периферии, а концевые выступы отогнуты или выполнены в виде пристыкованных пластин, наклонных навстречу набегающему потоку под углом β от 5 до 25° с периферийными торцами, параллельными стенкам трубы для циркуляции пульпы.

Известен аэрационный узел флотационной машины [2], содержащий импеллер, выполненный в виде связанного с полым валом для подвода воздуха усеченного полого конуса с выступами на боковой поверхности, содержащего в верхней части диск с центральным отверстием и радиальными лопастями и обращенного меньшим основанием вниз, статор, разделенный диском с центральным отверстием на нижнюю и верхнюю части, а импеллер установлен в отверстии диска статора с зазором, при этом диск импеллера с радиальными лопастями расположен выше диска статора.

Известен аэрационный узел флотационной машины [3], содержащий внутри лопастного статора импеллер, выполненный в виде усеченного конуса с выступами на боковой поверхности, обращенного меньшим основанием вниз, и связанный с полым валом для подвода воздуха, импеллер в верхней части содержит диск с центральным отверстием и радиальными лопастями

Ближайшим аналогом является аэратор [4], включающий полый вал с патрубками для подачи воздуха и установленный на валу полый усеченный конус с отверстием в нижнем основании и выступами и щелями, расположенными равномерно на боковой поверхности конуса у его нижнего основания за выступами, при этом высота щелей составляет не более 1/3 длины выступов. Щель может быть расположена непосредственно за выступами, без зазора, против направления вращения полого конуса.

Недостатком известных устройств является низкая эффективность за счет невысокой диспергации воздуха.

Задачей предлагаемого изобретения является создание аэрационного узла, повышающего эффективность флотационного процесса.

Поставленная задача достигается тем, что в известном аэрационном узле, содержащем двухступенчатый импеллер, верхняя ступень которого выполнена в виде диска с лопатками, а нижняя ступень представляет собой установленную на аэрационной трубе для подачи воздуха меньшим основанием вниз усеченную конусовидную крыльчатку с прорезями в радиальных лопатках, диск верхней ступени выполнен с окнами, имеющими гидравлически обтекаемую поверхность, при этом меньшее основание нижней ступени выполнено в виде прикрепленного к фланцу на аэрационной трубе глухого диска с дополнительными выступами на наружной поверхности, радиальные лопатки нижней ступени, описанная боковая поверхность которых представляет собой усеченную коническую поверхность, установлены между глухим диском и концентрическим кольцом, которое вставлено в прорези лопаток верхней ступени.

Общий вид аэрационного узла показан на фиг. 1 и фиг. 2 (вид сверху.)

Аэрационный узел содержит воздухораспределительную трубу 1 и установленный на ней двухступенчатый импеллер. Верхняя ступень импеллера состоит из радиальных лопастей 2, закрепленных на диске 3, у которого имеются окна 4 для подсоса пульпы, имеющие гидравлически обтекаемую поверхность. Диск крепится при помощи сварки на воздухораспределительной трубе. Нижняя ступень импеллера представляет собой усеченную конусовидную крыльчатку. Меньшее основание нижней ступени представляет собой концентрическое кольцо 5, которое садится в пазы, равное высоте кольца, имеющиеся у радиальных лопаток 2 верхней ступени импеллера. Между валом и внутренней кромкой кольца имеется зазор 6 для подсоса пульпы.

Меньшее основание нижней ступени импеллера представляет из себя глухой диск 7 с отверстиями для крепежа 8. На наружной поверхности диска имеются выступы для предварительного дробления воздуха. Крепление нижней ступени импеллера происходит при помощи болтового соединения к фланцу 9, имеющемуся на трубе. Радиальные лопатки 10 нижней ступени, описанная боковая поверхность которых представляет собой усеченную коническую поверхность, установлены между глухим диском 7 и концентрическим кольцом 5, которое вставлено в прорези лопаток верхней ступени. В теле лопаток имеются прорези 11, через которые подается воздух. В осевом разрезе элементы импеллера имеют симметричную форму. Поэтому при работе аэрационного узла вращение импеллера может осуществляться в любую сторону.

Аэрационный узел флотационной машины работает следующим образом.

При вращении импеллера в межкольцевом пространстве создается область пониженного давления. Вследствие этого пульпа устремляется внутрь импеллера через отверстие 6 между верхним концентрическим кольцом и валом верхнего и нижнего импеллеров. Часть пульпы выбрасывается лопатками импеллера в межлопастное пространство статора, а часть вновь устремляется внутрь нижней ступени импеллера через зазор между валом и верхней кромкой кольца. Пульпа выбрасывается лопатками нижней ступени импеллера в межлопастное пространство статора. Подача воздуха осуществляется через прорези 11, имеющиеся в теле лопаток нижней ступени. Воздух диспергируется вначале лопатками нижней ступени импеллера, дополнительно выступами, находящимися на наружной стороне диска, а затем в межлопастном пространстве статора. Заканчивается диспергация на лопатках верхнего импеллера. Пузырьки воздуха захватывают частицы полезного продукта и поднимают их на поверхность, образуя обогащенную этим продуктом пену.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность флотации. В осевом разрезе элементы импеллера имеют симметричную форму. Поэтому при работе аэрационного узла вращение импеллера может осуществляться в любую сторону.

Источники информации

1. Патент РФ № 2053028 В 03 D 1/14, 1992 г.

2. Патент РФ № 2095154 В 03 D 1/14, 1993 г.

3. Патент РФ № 2095153 В 03 D 1/14, 1993 г.

4. Патент РФ № 2158186 В 03 D 1/14, 2000 г. (прототип).

Формула изобретения

Аэрационный узел, содержащий двухступенчатый импеллер, верхняя ступень которого выполнена в виде диска с лопатками, а нижняя ступень представляет собой установленную на аэрационной трубе для подачи воздуха меньшим основанием вниз усеченную конусовидную крыльчатку с прорезями в радиальных лопатках, отличающийся тем, что диск верхней ступени выполнен с окнами, имеющими гидравлически обтекаемую поверхность, при этом меньшее основание нижней ступени выполнено в виде прикрепленного к фланцу на аэрационной трубе, глухого диска с дополнительными выступами на наружной поверхности, радиальные лопатки нижней ступени, описанная боковая поверхность которых представляет собой усеченную коническую поверхность, установлены между глухим диском и концентрическим кольцом, которое вставлено в прорези лопаток верхней ступени.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2