Впускна головка для циклонного сепаратора

Даний винахід стосується циклонних сепараторів для розділення або сортування матеріалів і компонентів для нього. Одним застосуванням даного винаходу є створення гідроциклона для розділення або сортування суспензій в гірничодобувній промисловості. Удосконалення в циклонному сепараторі даного винаходу не обмежуються цим визначеним застосуванням і можуть знайти застосування для розділення інших матеріалів. У гірничодобувній промисловості використовуються різні типи сортувальних пристроїв, і до пристроїв, що звичайно використовуються, відносяться гідроциклони. Існує необхідність створення пристрою підвищеної продуктивності з меншим розміром перерізу і з підвищеним ккд. Для значного підвищення продуктивності раніше треба було збільшувати розмір гідроциклона. Але збільшення розміру гідроциклона пов'язане із збільшенням розміру перерізу та зниженням ккд. Згідно з одним з аспектів даного винаходу створена впускна головка для циклону, яка містить завантажувальну камеру, що має внутрішню бокову стінку, верхню або кінцеву стінку, розташовану на одному кінці бокової стінки, відкритий кінець, який розташований на іншому кінці бокової стінки і має круглий поперечний переріз з центральною віссю, впускний отвір, який розташований поблизу верхньої або кінцевої стінки для подачі матеріалу, що розділяється, в завантажувальну камеру і який має розмір НІ висоти завантаження у напрямку центральної осі, переливний випускний отвір, розташований у верхній або кінцевій стінці і співвісний з центральною віссю, визначник місцезнаходження завихрення, який розташований на верхній або кінцевій стінці або проходить в завантажувальну камеру у напрямку центральної осі на відстань L1 від верхньої або кінцевої стінки, і впускну зону, виконану у внутрішній боковій стінці завантажувальної камери, що має попередній кінець, який примикає до впускного отвору, і наступний кінець, при цьому впускна зона має форму спіралі, що має вісь, яка проходить навколо внутрішньої бокової стінки і яка містить перший сектор або поверхню S1, в якій спіраль є по суті плоскою по відношенню до горизонтальної площини, і другий сектор, в який спіраль сходить (поверхня S2). Ця поверхня проходить навколо бокової стінки по суті у напрямку центральної осі від верхньої або кінцевої стінки, при цьому відстань від осі спіралі до центральної осі скорочується по мірі проходження спіралі від впускного отвору, і відстань L1 є частиною F розміру НІ висоти завантаження (фіг.2). Впускний отвір переважно має по суті прямокутний поперечний переріз. Величина частини F становить від 0 до 0,95. Перший сектор переважно має протяжність від впускного отвору навколо внутрішньої бокової стінки на кут αϊ, що дорівнює 0°-100°. Другий сектор переважно має протяжність у напрямку центральної осі на відстань D, яка дорівнює від 0,25 до 1 НІ на кожні 90° проходження навколо внутрішньої бокової стінки. Крива зміни радіуса твірної з кутом в центрі може бути, наприклад, прямою лінією або опуклою кривою лінією. Другий сектор спіралі переважно має протяжність навколо внутрішньої стінки з кутом від 200° до 380°. Переважні варіанти здійснення даного винаходу далі описані з посиланням на прикладені креслення, на яких зображене наступне: фіг.1 схематично показує переріз бокової вертикальної проекції циклону, що пояснює основні ознаки даного винаходу; фіг.2 схематично показує поперечний переріз бокової вертикальної проекції впускної головки звичайного циклону; фіг.3 показує горизонтальну проекцію впускної головки, показаної на фіг.2; фіг.4 схематично показує поперечний переріз впускної головки для циклону згідно з даним винаходом; фіг.5 показує горизонтальну проекцію впускної головки, показаної на фіг.4. Фіг.1 схематично показує бокову проекцію циклону 10, яка пояснює основні ознаки винаходу. Циклон 10 при використанні звичайно орієнтований таким чином, що його центральна вісь 12 розташована вертикально. Циклон 10 містить впускну головку 20, що має завантажувальну камеру 21 для вихідного матеріалу з внутрішньою боковою стінкою 22 і верхньою стінкою 23. Через впускний отвір 24 матеріал, що розділяється, надходить в камеру 21. Випускний переливний отвір 25 виконаний у верхній стінці 23, і визначник 26 місцезнаходження завихрення проходить в камеру 21. Після впускної головки 20 розташована розділювальна секція 30, що має розділювальну камеру 32 з внутрішньою стінкою 33 конічної форми. Випускний отвір 35 нижнього потоку виконаний в кінці розділювальної секції 30. Даний винахід стосується вдосконаленої впускної головки для циклону. Фіг.2 та 3 показують відому впускну головку. Впускний отвір 24 має по суті прямокутний поперечний переріз і розмір НІ висоти завантаження у напрямку центральної осі. Вихідний матеріал подається в камеру 21 по суті по дотичній до внутрішньої бокової стінки 22. Визначник 26 місцезнаходження завихрення проходить в завантажувальну камеру на відстань L1 від верхньої стінки 23. Як правило, у відомих циклонах L1 більше НІ. Впускна головка 20 згідно з даним винаходом показана на фіг.4 та 5. Для вказування аналогічних елементів використовуються ті ж посилальні позначення, що згадуються вище. Впускна головка включає впускну зону 40 для вихідного матеріалу, що проходить від впускного отвору 24. Впускна зона 40 має форму спіралі з віссю 41 і містить перший сектор S1, який розташований по суті горизонтально і проходить вздовж бокової стінки на кут αϊ, і другий сектор S2, який розташований після першого сектора S1 і проходить навколо бокової стінки на кут а2 і вниз у напрямку центральної осі на відстань D на кожні 90° ходу навколо бокової стінки. Відстань від осі 41 спіралі до центральної осі 12 послідовно скорочується від впускного отвору 24. Довжина L1 визначника місцезнаходження завихрення менше розміру НІ. Виявлено, що частина F, яка визначає співвідношення між L1 та НІ, може знаходитися в межах значень 0-0,95. Величина D переважно дорівнює від 0,25 НІ до НІ на кожні 90° протяжності спіралі. Зміна радіуса твірної спіралі S1 плюс S2 з кутом α повинна постійно зменшуватися, тобто вона не повинна мати сингулярних точок, і переважно є прямою лінією або кривою лінією. Кут а2 переважно дорівнює 200°-380°. Мається на увазі те, що різні зміни, модифікації і/або доповнення можна передбачити в різних конструкціях або компонуваннях компонентів в рамках концепції та обсягу даного винаходу. Посилальні позиції 10 циклон 12 центральна вісь 20 впускна головка 21 завантажувальна камера 22 внутрішня бокова стінка 23 верхня стінка 24 впускний отвір 25 впускний переливний отвір 26 визначник місцезнаходження завихрення 30 розділювальна секція 32 розділювальна камера 33 внутрішня стінка конічної форми 35 впускний отвір 40 впускна зона 41 вісь