Аэрационный узел флотационной машины

 

Сущность изобретения заключается в том, что аэрационный узел для флотационной машины содержит ротор в виде закрытого центробежного насосного колеса 3, :н . имеющего разделительный диск 7 в зоне лопаток, образующий газовую и жидкостную полости и отверстия для прохода Газа в нижнем диске около ступицы, статор, приводной вал, циркуляционную 5 и газовую 6 трубы. Новым в аэрационном узле является выполнение ротора со щелевым венцом 8, а статор выполнен со щелями и образует с ротором гидродинамический кавитационный диспергатор, аэрационный узел снабжен обратным клапаном 9 на газовой трубе, а диаметр разделительного диска составляет от 1/2 до 3/4 диаметра ротора, причем щели венца ротора направлены по образующей лопаток насосного кол еШ/ а ЩёШ сгатора выполнены под fakUM xe утлом в противоположном направлении, k тому же щели статора выполнены в разных направлениях 3 з.п. ф-лы, 3 ил. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГООУААРОТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДО СТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (51)1 В 03 D 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ых.направl Н

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898772/03 (22) 0 2.01.91 (46) 07.02.93, Бюл, ¹ 5 (71) Гехнологическо-конструкторский институт Научно-производственного объединения Яловены" (72) И.К.Дяков, Д.Д.Чернат, Н.B.Ïàøêoaà и

Г.В.Деревянко (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1045948, кл, В 03 0 1/22, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 973170, кл. B 03 D 1/14, 1981.

1 (54) АЭРАЦИОННЪ|Й УЗЕЛ ФЛОТАЦИОННОЙ МАШИНЫ (57) Сущность изобретения заключается в том, что аэрационный узел для флотационной машины содержит ротор в виде закрытого центробежного насосного колеса 3, „„5U„„1792744 А1 имеющего разделительный диск 7 в зоне лопаток, образующий газовую и жидкостную полости и отверстия для прохода газа в нижнем диске около ступицы, статор, приводной вал, циркуляционную 5 и газовую 6 трубы,. Новым в аэрационном узле является выполнение ротора со щелевым венцом 8, а статор выполнен со щелями и образует с ротором гидродинамический кавитационный диспергатор, аэрационный узел" снабжен обратным клапаном 9 на газовой трубе, а диаметр разделительного диска составляет от 1/2 до 3/4 диаметра ротора, причем щели венца ротора направлены по образующей лопаток насосного колеса, Ыцели статора выполнены под таким же углом в —: противоположном направлении, к тому же щели статора выполнены в раэн лениях. 3 э.п. ф-лы. 3 ил.

1792744

Изобретение относится к флотационным машинам, в частности к аэраторам флотационных машин импеллерного типа.

Известен аэрационный узел флотационный машины в виде центробежного импеллера, содержащий диск с пальцами округлой формы, устайовленного на пустотелом валу с возможностью вращения и диспергатор в виде кольца с радиально укрепленными лопатками трапециедальной 10 формы.

Недостатками известного аэрацйонно-. го узла являются малая.стейень диспергиро.вания засасываемого газа ввиду отсутствия ь надлежащей гидродинамики пары — диск с пальцами и лопастной диспергатор. Вращающийся диск не способен прйдать жидко.- . сти большую скорость, вследствие чего разрушение (диспергирование) воздушного потока гроисходит при незначительном 2о уровне гидродийамических ударов. Кроме того, при работе аэрационного узла в режиме "работа — пауза —, работа — ..." диспергирующая способность в начале цикла работы отсутствует, поскольку на газовой трубе не 25 предусмотрены устройства, препятствующие поступлению в нее жидкости при отключении аэратора. При повторном включении аэратор захватывает сначала жидкость, проникшую в трубе, затем воздух., 30

Частично этот недостаток устранен в известном аэрационном узле флотационной машины в виде центробежного импеллера, содержащего ротор в виде закрытого насос.ного колеса с отверстиями для прохода газа З5 в нижнем диске возле ступицы, приводной вал, циркуляционную и газовую трубы и статор с лопастями.

Выполнение ротора .в виде закрытого . насосного колеса позволяет за счет прида- 4о ния жидкости большей скорости улучшить гидродинамику процесса диспергирования газа, однако пара "колесо — лопастной статор" в указанном исполнении не исключают процесс коалесценции (укрупнения) пу- 45 эырьков в зоне лопаток статора и ухудшения показателя дисперсности газа.

Целью изобретения является повышение диспергирующей способности аэрационного узла флотационной машины. 60

На фиг.1 показан продольный разрез предлагаемого узла; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1 в варианте с направлением щелей статора противоположным направлению щелей венца ротора; на фиг.З вЂ” то же, в 55 варианте с разными направлениями щелей статора.

Аэрационный узел для флотационной машины состоит из корпуса 1 с подшипниковым узлом и сальниковым уплотнением, приводного вала 2, на который насажен ротор в виде закрытого центробежного насосного колоса 3, щелевого статора 4, циркуляционной трубы 5, газовой трубы 6.

Ротор снабжен в зоне лопаток разделительным диском 7, образующим с нижним диском ротора газовую полость, и щелевым венцом 8. B нижнем диске ротора возле ступицы выполнены отверстия для прохода газа, На газовой трубе имеется обратный клапан 9.

Аэрационный узел флотационной машины работает следующим образом.

При вращении ротора 3 жидкость выбрасывается с большой скоростью к его щелевому венцу 8 и по пути смешивается с газовым потоком, который засасывается в газовую трубу 6 в результате скоростного напора жидкости. Щелевой венец 8 дробит песок на количество потоков, равное количеству щелей венца, и выбрасывает газовожидкостную смесь нэ стенки щелей статора

4. Улучшению диспергации газа способству ют следующие обстоятельства: разделение всего потока газожидкостной смеси между двумя лопатками ротора на количество потоков, равное количеству щелей венца в этой зоне; дробление пузырьков газа кромками щелей при его переходе из щелей венца ротора в щели статора; кавитационный эффект в результате резкого увеличения давления в щелях при их закрытии и резкого падения давления при их открывании (имеется в виду, что при вращении ротора с большой частотой щели его венца закрываются телом статора и открываются при совпадении щелей); гидравлический удар струй о стенки щелей статора, имеющих направление, противоположное направлению щелей венца ротора; большая скорость потоков в щелях, препятствующая коалесценции пузырьков газа.

В зависимости от аэрируемого продукта могут быть два исполнения щелей статора: одинаковое направление всех щелей (направление противоположно направлению щелей ротора) для продуктов с устойчивыми формами твердой фазы, где воэможность закручивания всей массы продук1а не влияет на процесс флотации; смешанное направление, когда закручивание потока нежелательна. В этом случае выполнение щелей смешанного направления исключает закручивание потока ввиду взаимной компенсации импульсов движения.

Большое значение для смешивания потоков имеют геометрические размеры разделительного диска 7. Диаметр диска, меньший 0,5 диаметра ротора, имеет к неэффективному засасыванию газа, диаметр, 1792744

4-А больший 0,75 диаметра ротора, ухудшает условия смешивания и диспергирования газа. случае работы аэроционного узла в режиме "работа — пауза — работа — ..." (что чащб всего применяется для осветления пищевых жидкостей с целью уменьшения аэрации продукта и его окисления) весьма ощутимую роль играет возможность мгновен.н4го поступления газа в. газовую полость, В случае отсутствия каких-либо устройств на газовой трассе при паузах в работяге газовая труба заполняется жидкостью„а при включении аэратора в газовую

1 ормула изобретения . Аэрационный узел флотационной ма.шин, содержащий установленный в корпусе ва, на котором установлены ротор в виде закр toro центробежного насосного колеса с ра делительным диском в зойе лопаток; об а ющий газов ю и жидкостн ю полоу у сти. мутатор и нижний диск с отверстием для прохЬда газа, циркуляционную и газовую труб, отличающийся тем, что, с целью повышения диспергирующей способности, он снабжен обратным клапаном, ротор снабжен щелевым венцом, а.статор выполнен о щелями, которые образуют с щелевым венцом ротора гидродинамический кави ационный диспергатор, обратный клаполость попадает сначала жидкость, а затем газ. что существенно снижает диспергирующую способность аэратора. Для исключения вышеуказанного недостатка

5 предлагаемый аэратор снабжен обратным клапаном 9 на газовой трубе 6, который при отключении аэратора препятствует обратному току жидкости в газовую трубу.

Использование предлагаемого аэраци10 онного узла для флотационной машины позволит при прочих равных условиях повысить дисперсность газовой фазы в 2-5 раз и существейно улучшить за счет этого условия ведения процесса флотации..

15 пан установлен на газовой трубе, которая соедийена с корпусом в месте расположения отверстия, при этом диаметр разделительного диска: составляет от 0,5 до 0,75 диаметра ротора.

2. Аэрационный узел по п.1, о т л и ч à ioшийся тем, что щели венца ротора выполнены по образующей лопаток насосного колеса.

3. Аэрационный узел по п.1, о т л и ч а ю-. шийся тем, что щели статора выполнены под тем же углом, что на роторе, но в противоположном направлении.

4. Аэрационный узел по пп.1 и 3, отл ич а ю шийся тем, что щели статора выполнены в разных направлениях.

1792744

Составитель И.Дяков

Техред M.Moðãåí гал

Редактор Б.Федотов

Корректор Н.Милюкова

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 470 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5