Гідроциклон

Гідроциклон, що містить основний корпус, утворений вертикальною циліндричною трубою, з'єднаною з відкритим конусом, оснащеним у нижній частині порожнистою знімною розвантажувальною пісковою насадкою, додатковий циліндричний корпус з тангенціальним підвідним патрубком, концентрично встановлений у верхній Корисна модель відноситься до області гірничої справи і може бути використана в обладнаннях для збагачення і класифікації корисних копалин у відцентровому полі за крупністю та питомою вагою. Відомий гідроциклон для поділу матеріалів за крупністю і питомою вагою, що містить основний корпус, утворений вертикальною циліндричною трубою, сполученою з відкритим конусом, оснащеним у нижній частині порожньою знімною розвантажувальною пісковою насадкою, тангенціальний підводячий патрубок, установлений у верхній частині корпусу, та кришку зі зливним уздовж осі корпусу патрубком, [див. Акопов М.Г. Основи збагачення вугілля в гідроциклонах, Надра, 1967, с.8, 9]. Також відомий гідроциклон, який містить основний корпус, утворений вертикальною циліндричною трубою, сполученою з відкритим конусом, оснащеним у нижній частині порожньою знімною розвантажувальною пісковою насадкою, тангенціальний підводячий патрубок установлений у верхній частині корпусу, та кришку з зливним уздовж осі корпусу патрубком, [див. Кухарів А.Й., Гідроциклон. М. Держгортехвидав, 1961, с.6]. частині корпусу з можливістю утворення між основним і додатковим корпусами кільцевої камери, сполученої з порожниною вертикальної циліндричної труби через виконане в його верхній частині живильне вікно у вигляді бічного подовжнього прорізу, і спільну для основного й додаткового корпусів кришку з зливним уздовж осі корпусу патрубком, який відрізняється тим, що довжина розгортки верхньої частини вертикальної циліндричної труби, в якій є живильне вікно у вигляді бічного подовжнього прорізу, узята (0,7-0,9) nD, де D - внутрішній діаметр вертикальної циліндричної труби. Найбільш близьким аналогом до заявленої корисної моделі за сукупністю ознак і очікуваному технічному результату, є гідроциклон за [деклараційним патентом України № 45264, МПК 7 ВОЗВ 5/34, Бюл. №3, 2002р.], що містить основний корпус, утворений вертикальною циліндричною трубою з'єднаною із відкритим конусом, оснащеним у нижній частині порожньою знімною розвантажувальною пісковою насадкою, додатковий циліндричний корпус з тангенціальним підводячим патрубком, концентричне встановлений у верхній частині корпусу з можливістю утворення між основним і додатковим корпусами кільцевої камери, сполученої з порожниною вертикальної циліндричної труби через виконане в його верхній частині живильне вікно у вигляді бічного подовжнього прорізу, і загальну для основного і додаткового корпусів кришку зі зливним уздовж осі корпусу патрубком. Загальним недоліком наведених пристроїв є низька ефективність класифікації пульпи, як за крупністю, так і за питомою вагою. Це обумовлено тим, що у згаданих конструкціях відбувається недостатнє закручування і стабілізація потоку при вході в корпус гідроциклона, порушується динамі «о *-' СЧ ^ ^ СО СУ) рС ST ^ 9322 ка формування потоку, знижується міцність відцентрового поля, підвищується турбулентність і змішування слоїв в розподіленому потоці, що сприяє зниженню ефективності класифікації. Промисловими випробуваннями ряду гідроциклонів даного типу було встановлено, що порушення динаміки формування обертового потоку в перехідній зоні виникає через неузгодженість параметрів робочих поверхонь в верхній частині вертикальної циліндричної труби розімкнутої живильним вікном. В основу корисної моделі поставлена задача, удосконалити гідроциклон, шляхом оптимізації динаміки формування обертового потоку пульпи, забезпечити ламінарність обертового потоку в гідроциклоні і за рахунок цього підвищити ефективність класифікації пульпи. Задача вирішена тим, що в гідроциклоні, який містить основний корпус, утворений вертикальною циліндричною трубою з'єднаної з відкритим конусом, оснащеним у нижній частині порожнистою знімною розвантажувальною пісковою насадкою, додатковий циліндричний корпус з тангенціальним підвідним патрубком, концентричне встановлений у верхній частині корпусу з можливістю утворення між основним і додатковим корпусами кільцевої камери, сполученої з порожниною вертикальної циліндричної труби через виконане в його верхній частині живильне вікно у вигляді бічного подовжнього прорізу, і спільну для основного і додаткового корпусів кришку зі зливним уздовж осі корпусу патрубком, відповідно до корисної моделі, довжина розгортки верхньої частини вертикальної циліндричної труби, в якій є бічний подовжній проріз, узята (0,7-0,9)rcD, де D - внутрішній діаметр вертикальної циліндричної труби. Відмінні ознаки, які полягають у тім, що довжина розгортки верхньої частини вертикальної циліндричної труби, в якій є живильне вікно у вигляді бічного подовжнього прорізу, узята (0,70,9) 7iD, де D - внутрішній діаметр вертикальної циліндричної труби основного корпусу гідроциклона в сукупності з загальними ознаками формули корисної моделі, забезпечили створення оптимального режиму динаміки формування обертового потоку в зоні переходу потоку пульпи з кільцевої камери у вертикальну циліндричну трубу гідроциклона. Це дозволило значно підвищити ефективність класифікації пульпи. Сутність корисної моделі пояснюється кресленнями, де на: фіг. 1 - представлений загальний вигляд гідроциклона; фіг.2 - вид гідроциклона в перерізі по А-А; фіг.З - вид гідроциклона в перерізі по Б-Б. Гідроциклон містить основний корпус утворений вертикальною циліндричною трубою 1 з'єднаною з відкритим конусом 2. Корпус закритий зверху загальною для основного 1 і додаткового корпусів кришкою 3 зі зливним уздовж осі корпусу розвантажувальним патрубком 4. Додатковий циліндричний корпус 5 з тангенціальним підводячим патрубком 6 концентричне встановлений у верхній частині корпусу з можливістю утворення між ними кільцевої камери 7. Кільцева камера 7, сполучена з порожниною вертикальної циліндричної труби 1 через виконане в його верхній частині, живильне вікно 8 у вигляді бічного подовжнього прорізу . Знімна розвантажувальна піскова насадка 9 розміщена під відкритим знизу конусом 2. Довжина розгортки верхньої частини вертикальної циліндричної труби 1, в якій є бічний подовжній проріз 8, узята (0,7-0,9) nD, де D - внутрішній діаметр вертикальної циліндричної труби 1. Гідроциклон працює наступним чином. Вихідна пульпа надходить через тангенціальний підводячий патрубок 6 у кільцеву камеру 7 в який по мірі просування до живильного вікна 8 закручується високошвидкісним потоком, створюючи в процесі руху в кільцевій камері 7 і вертикальній циліндричній трубі 1 стабільне відцентрове поле. У такім стабільнім штучно створеному відцентровому полі відбувається розшарування потоків пульпи, які відрізняються гранулометричним складом твердої фази. Усередині корпусу гідроциклона важкі частки відкидаються на периферію потоку до стінок основного корпусу, утвореного вертикальною циліндричною трубою 1 сполученою з конусом 2, сповзаючи вниз до розвантаження через розвантажувальну піскову насадку 9, а легкі частки надходять до центра труби, де розрідженим вихровим потоком виносяться нагору через зливний патрубок 4, закріплений у центрі кришки З уздовж осі гідроциклона. Стабільність відцентрового поля при вході через живильне вікно 8 у вигляді подовжнього прорізу у вертикальній циліндричній трубі 1 основного корпусу, що впливає на ефективність класифікації, залежить від довжини закручуючої ділянки кільцевої камери, яка визначається довжиною розгортки зовнішньої частини верхньої вертикальної циліндричної труби основного корпусу 1, в якій є живильне вікно 8, утворене бічним прорізом, та яка узята (0,7-0,9) nD, де D - внутрішній діаметр вертикальної циліндричної труби 1. При заданому співвідношенні параметрів робочих поверхонь у зоні переходу пульпи з кільцевої камери 7 у вертикальну циліндричну трубу 1, забезпечується стабільність динаміки формування обертового потоку, при якій відбувається оптимізація процесу класифікації. Заявлена корисна модель була випробувана в лабораторних умовах. Лабораторні випробування на гідроциклонах з кільцевою камерою і без неї показали, що в гідроциклоні, виконаному відповідно до корисної моделі, ефективність класифікації вище на 2-3%, ніж у гідроциклонів - аналогів. 9322 '