Гідроциклон

Гідроциклон, що містить основний корпус, утворений вертикальною циліндричною трубою, сполученою з відкритим конусом, оснащеним у нижній частині порожнистою знімною розвантажу вальною пісковою насадкою, підвідний патрубок у верхній частині циліндричної труби й кришку із зливним уздовж осі корпусу патрубком, який відрізняється тим, що підвідний патрубок виконаний складеним, верхня частина складеного підвідного патрубка виконана за одне ціле з кришкою і жорстко зв'язана з нижньою частиною складеного підвідного патрубка і вертикальною циліндричною трубою корпусу гідроциклона, при цьому робочі поверхні верхньої частини складеного підвідного патрубка і кришки розміщені в одній площині. Корисна модель відноситься до галузі гірничої справи і може бути використана в пристроях для збагачення й класифікації корисних копалин у відцентровому полі по крупності і щільності. Відомий гідроциклон для поділу матеріалів по крупності і щільності що містить основний корпус, утворений вертикальною циліндричною трубою сполученої з відкритим конусом, оснащеним у нижній частині порожнистою знімною розвантажувальною пісковою насадкою, підвідний патрубок і кришку зі зливним уздовж осі корпуса патрубком [див. Акопов М.Г. Основи збагачення вугілля в гідроциклонах, Надра, 1967, с 8, 9]. Також відомий гідроциклон, що містить основний корпус, утворений вертикальною циліндричною трубою сполученої з відкритим конусом, оснащеним у нижній частині порожнистою знімною розвантажувальною пісковою насадкою, підвідний патрубок і кришку зі зливним уздовж осі корпуса патрубком [див. Кухарив А.Й., Гідроциклон. М. Госгортехиздат, 1961. с 6]. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі, що заявляється, по сукупності ознак і очікуваному технічному результату, є гідроциклон по [деклараційному патенту України №45264, МПК 7 В03В5/34, Бюл. № 3, 2002 p.], що містить основний корпус, утворений вертикальною циліндричною трубою сполученої з відкритим конусом, оснащеним у нижній частині порожнистою знімною розвантажувальною пісковою насадкою, підвідний пат рубок у верхній частині циліндричної труби й кришку зі зливним уздовж осі корпуса патрубком. Загальним недоліком приведених пристроїв є низька ефективність класифікації пульпи, як по крупності, так і по щільності. Пояснюється це тим, що у всіх гідроциклонах, підвідний патрубок врізаний у вертикальну циліндричну трубу корпуса гідроциклона з залишенням над ним виступаючої частини, згаданої труби, тобто нижче рівня верхньої кришки. У результаті чого, незалежно від форми підвідного патрубка, який може бути спіралеподібним чи тангенціальним, частина гідропотоку спрямовується у верхню, тобто виступаючу частину вертикальної циліндричної труби, і вихровим турбулентним потоком опускається вниз і змішується з основним гідропотоком. У результаті чого, динаміка сформованого основного гвинтового потоку і його ламінарність порушуються. Спостерігається змішування сусідніх шарів у гідропотоці пульпи, що приводить до зниження ефективності класифікації. Промисловими іспитами ряду гідроциклонів даного типу було встановлено, що порушення динаміки формування обертового потоку в перехідній зоні виникає через неузгодженість параметрів робочих поверхонь підвідного патрубка і наступної за нею верхньої частини вертикальної циліндричної труби, від яких залежать складові швидкостей. В основу корисної моделі поставлено задача, удосконалити гідроциклон, шляхом зміни конструкції елементів гідроциклона, зменшити виникнення 00 о> явищ турбулентності в обертовому гідропотокі пульпи, стабілізувати динаміку її формування і ламінарність у процесі збагачування і за рахунок цього підвищити ефективність класифікації пульпи. Задача вирішена тим, що в гідроциклоні, що містить основний корпус, утворений вертикальною циліндричною трубою сполученою з відкритим конусом, оснащеним у нижній частині порожнистою знімною розвантажувальною пісковою насадкою, підвідний патрубок у верхній частині циліндричної труби й кришку зі зливним уздовж осі корпуса патрубком, згідно корисної моделі, підвідний патрубок виконаний складеним, верхня частина складеного підвідного патрубка виконана за одне ціле з кришкою і жорстко зв'язана з нижньою частиною складеного підвідного патрубка і вертикальною циліндричною трубою корпуса гідроциклона, при цьому робочі поверхні верхньої частини складеного підвідного патрубка і кришки розміщені в одній площині. Виконання підвідного патрубка складеним, у якого верхня частина виконана за одне ціле з кришкою і жорстко зв'язана з нижньою частиною складеного підвідного патрубка і вертикальною циліндричною трубою корпуса гідроциклоне в сукупності з ознаками, які збігаються с ознаками найближчого аналога, дозволили виключити виникнення завихрень у гідропотоці пульпи при його переході з підвідного патрубка у вертикальну циліндричну трубу гідроциклоне і за рахунок цього підвищити ефективність класифікації. Сутність корисної моделі пояснюється кресленнями, де на: Фіг.1 - представлений загальний вигляд гідроциклона; Фіг.2 - вигляд гідроциклона в перетині по А-А. Гідроциклон, містить основний корпус, утворений вертикальною циліндричною трубою 1 сполученої з відкритим конусом 2, оснащеним у нижній частині порожнистою знімною розвантажувальною пісковою насадкою 3, підвідний патрубок 4 у верхній частині циліндричної труби 1 і кришку 5 із зливним уздовж осі корпуса патрубком 6. Підвідний патрубок 4 має спіралеподібну форму і виконаний складеним. Верхня частина 7 складеного підвідного патрубка 4 і виконана за одне ціле з кришкою 5 і жорстко зв'язана з нижньою складовою частиною 8 підвідного патрубка 4 і вертикальною циліндричною трубою корпуса 1 гідроциклона. Нижня складова частина 8 підвідного патрубка 4 виконана у виді жолоба. Робочі поверхні верхньої частини складеного підвідного патрубка 4 і кришки 5 розміщені в одній площині. Гідроциклон працює в такий спосіб. Вихідна пульпа, через підвідний патрубок 4 надходить у вертикальну циліндричну трубу 1 корпуса гідроциклона, де потік пульпи розтікається 10018 тонким шаром по її стінках і формується у гвинтовий потік, спрямований до знімної розвантажувальної піскової насадки 3. При цьому гідропотік пульпи попередньо формується в спіралеподібному підвідному патрубкові 4, який врізаний у вертикальну циліндричну трубу 1 корпуса гідроциклона. Завдяки тому, що звід тобто підвідного патрубка 4 і кришки 5 вертикальної циліндричної труби 1 корпуса гідроциклона знаходяться в одній площині, гідропотік пульпи в зоні переходу не випробує перепадів швидкості потоку і відповідно тиску, що можуть викликати турбулентні явища. У результаті чого, зберігається динаміка сформованого гвинтового гідропотоку пульпи і його ламінарність, що сприяє підвищенню ефективності класифікації. Це досягається за рахунок того, що верхня складова частина 7 спіралеподібного підвідного патрубка 4 виконана за одне ціле з кришкою 5. При цьому робочі поверхні верхньої частини складеного підвідного патрубка 4 і кришки 5 розміщені в одній площині. Нижня частина 8 спіралеподібного підвідного патрубка 4 має форму жолоба. Сформований у такий спосіб ламінарний обертовий потік, направляється уздовж стінок корпуса 1 гідроциклона від підвідного патрубка 4 до знімної розвантажувальної піскової насадки 3. В міру переміщення гвинтового потоку пульпи в напрямку до розвантажувальної піскової насадки З відбувається розшарування потоків пульпи, які відрізняються гранулометричним складом твердої фази оброблюваної пульпи зі змістом твердого й тонкого шламів у пульпі. Під дією відцентрової сили і гравітаційних сил, закрученого гвинтового потоку пульпи, пульпа зі змістом твердого шламу відкидається до стінок корпуса 1 гідроциклона й опускається уздовж стінки вниз. При досягненні гвинтовим потоком пульпи конуса 2, тертя пульпи об конічні стінки гідроциклона викликає зниження швидкості потоку і відповідно тиску в порівнянні з тиском у вертикальній циліндричній трубі 1 корпуса гідроциклона. Це також сприяє переміщенню пульпи зі змістом твердого шламу уздовж осі в напрямку до знімної розвантажувальної піскової насадки 3, через яку, вона віддаляється з гідроциклона. Таким чином, у міру наближення обертового потоку до розвантажувальної піскової насадки З, він змінює напрямок і у виді висхідного потоку зі змістом тонких шламів піднімається нагору і віддаляється з гідроциклона через розвантажувальний патрубок 6 у кришці 5. Заявлена корисна модель була випробувана в лабораторних умовах. Лабораторні іспити на гідроциклонах з кільцевою камерою і без її показали, що в гідроциклоні, виконаному відповідно до корисної моделі, ефективність класифікації вище на 23%, ніж у гідроциклонів - аналогів. 10018 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка А. Крижанівський Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601