SU682271A1

SU682271A1 - Apparatus for aerating and stirring pulp

Info

Publication number: SU682271A1
Application number: SU772513483A
Authority: SU
Inventors: Николай Федорович Мещеряков; Юрий Викторович Харченко; Альфред Николаевич Балашов; Георгий Захарович Корешков; Юрий Николаевич Попов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6767
Priority date: 1977-06-02
Filing date: 1977-06-02
Publication date: 1979-08-30

Description

РЬобретение относитс к области обогащени полезных ископаемых и, в частности, к устройствам дл аэрации и перемешивани пульпы, которые могут быть использованы во флотационных аппаратах.The invention relates to the field of mineral processing and, in particular, to devices for aeration and pulp mixing, which can be used in flotation devices.

Из известных устройств дл аэрации пульпы наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс устройство, выполненное в виде полого вала , на который надет импеллер в виде полого усеченного конуса, верхнее основание которого закрыто диском, а по образующей установлены рифли 1.Of the known pulp aeration devices, the closest in technical essence and effect achieved is a device made in the form of a hollow shaft, on which an impeller is placed in the form of a hollow truncated cone, the upper base of which is closed by a disk, and the riffle 1 is installed along the generator.

Однако известное устройство имеет недостаточную степень аэрировани и перемешивани пульпы.However, the known device has an insufficient degree of aeration and pulp mixing.

Эти недостатки вызваны тем, что воздух диспергируетс только наружной боковой поверхностью усеченного конуса. Наружна поверхность служит и дл перекачивани пульпы, т. е. дл осуществлени перемешивани в камере флотационной машины, что вл етс немаловажным фактором дл успешного ведени флотационного процесса. При этом между перекачивающей и диспергирующей способностью устройства существует обратна зависимость. Это ограничивает производительность диспергирующего устройства по количеству диспергируемого воздуха, так как при превышении определенного предела подачи воздуха начинаетс осаждение твердых минеральных частиц на дно камеры флотомашины, увеличение скорости вращени устройства не приводит к интенсификации процесса перемешивани , так как определ ющим при этом вл етс количество подаваемого на диспергирование воздуха. В то же врем увеличение скорости вращени приводит к неэффективным затратам электроэнергии. Как показали визуальные наблюдени за работой конического аэратора в камере с прозрачной стенкой, диспергирование воздуха на поверхности конуса заканчиваетс вThese drawbacks are caused by the fact that air is dispersed only by the outer side surface of the truncated cone. The outer surface also serves to pump the pulp, i.e., to carry out mixing in the chamber of the flotation machine, which is an important factor for the successful management of the flotation process. In this case, between the pumping and dispersing ability of the device there is an inverse relationship. This limits the performance of the dispersing device in terms of the amount of air being dispersed, since if a certain air supply limit is exceeded, solid mineral particles are deposited on the bottom of the flotation cell, increasing the rotation speed of the device does not intensify the mixing process, since the amount of air dispersion. At the same time, increasing the rotational speed leads to inefficient energy costs. As shown by visual observations of the operation of the conical aerator in a chamber with a transparent wall, the dispersion of air on the surface of the cone ends in

точках с окружной скоростью 4-5 м/сек, что соответствует 2/3 высоты конической части аэратора. Гаким образом верхн часть конической поверхности, вращающейс с наибольшей окружной скоростью, дл диспергировани воздуха практически не используетс и служит дл вывода уже диспергированного воздуха в объем камеры.points with a peripheral speed of 4-5 m / s, which corresponds to 2/3 of the height of the conical part of the aerator. In a blunt manner, the upper part of the conical surface, rotating at the highest peripheral speed, is practically not used for air dispersion and is used to bring already dispersed air into the chamber volume.

Целью изобретени вл етс улучшение условий диспергировани .The aim of the invention is to improve the dispersion conditions.

Достигаетс она за счет того, что импеллер снабжен патрубками, в которых выполнены конические каналы, сообщающиес с полым валом, раднально установленными под диском, при этом периферийные концыIt is achieved due to the fact that the impeller is equipped with nozzles in which conical channels are made, communicating with a hollow shaft radially mounted under the disc, while the peripheral ends

патрубком выступают за пределы диска, аnozzle protrude beyond the disk, and

суммарное входное сечение каналов равно 0,2-0,3 площади внутреннего сечени полого вала.the total inlet cross-section of the channels is 0.2-0.3 of the internal cross-sectional area of the hollow shaft.

На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в плане .FIG. 1 shows the device, a longitudinal section; in fig. 2 - the same in terms of.

5стройство дл эрации и иеремешивани пульпы включает иолый вал 1, на нижнем конце которого неподвижно укреплен импеллер 2, выполненный в виде полого усеченного конуса 3, по образующей которого установлены рифли 4. Под верхним диском 5 расположены патрубки 6, имеющие конические каналы 7, сообщающиес с полостью вала. Концы патрубков, выступающие за пределы окружности диска, срезаны под углом 45°.5 The device for elution and mixing of the pulp includes an ileum shaft 1, at the lower end of which an impeller 2 is fixedly fixed, made in the form of a hollow truncated cone 3, along which forming rifles 4 are installed. Underneath the upper disk 5 are nozzles 6 having conical channels 7 communicating with shaft cavity. The ends of the nozzle protruding beyond the circumference of the disk, cut at an angle of 45 °.

Устройство дл аэрации и перемешивани пульпы работает следующим образом.A device for aeration and mixing of the pulp works as follows.

Вращение от полого вала 1 передаетс импеллеру 2. Через полый вал 1 воздух подаетс под давлением в конические каналы 7 патрубков 6 и нижнюю часть конуса 3.Rotation from the hollow shaft 1 is transmitted to the impeller 2. Through the hollow shaft 1, air is fed under pressure into the conical channels 7 of the nozzles 6 and the lower part of the cone 3.

При соотношении между суммарной площадью входных сечений каналов 7 и площадью внутреннего сечени полого вала 1, равном 0,2-0,3, воздух поступает через периферийные концы патрубков 6 в зону максимальных окружных скоростей и через нижнее отверстие 8 па боковую поверхность конуса.When the ratio between the total area of the inlet sections of the channels 7 and the area of the internal section of the hollow shaft 1 is 0.2-0.3, air enters through the peripheral ends of the nozzles 6 into the zone of maximum peripheral speeds and through the lower opening 8 on the side surface of the cone.

Воздух, выход щий из нижнего отверсти конуса, при подъеме вверх под действием циркул ционных потоков прижимаетс к внешней поверхности конуса и подвергаетс непрерывному воздействию рифлей 4, диспергиру сь до конечной величины. У вращающегос импеллера окружна скорость в верхней части больше, чем в нижней , и это обусловливает по вление упор доченных циркул ционных потоков, направленных снизу вверх по восход щей спирали . Патрубки, вл ющиес центробежными перекачивающими элементами, отбрасывают пульпу от центра к периферии в радиальном направлении. Встреча двух потоков под углом друг к другу вызывает по вление в области верхнего диска 5 сильно турбулизованной зоны. Подача воздуха в эту зону из периферийных концов патрубков приводит к мгновенному разрушению струй воздуха на пузырьки флотационной крупности . Кроме того, периферийные концы патрубков , выступающие за пределы диска 5, также способствуют интенсивному диспергированию воздуха в верхней части конического аэратора. В св зи с тем что часть воздуха отводитс в патрубки и диспергируетс в области верхнего диска, уменьщаетс количество воздуха, поступающего на наружную боковую поверхность. Это обсто тельство увеличивает эффективную перекачивающую поверхность конуса и делает импеллер менее чувствительным к воздуху , т. е. насосна характеристика импеллера более стабильна по сравпению с прототипом .The air coming out of the lower opening of the cone, when raised upward under the action of circulating streams, is pressed against the outer surface of the cone and is subjected to continuous influence of flute 4, dispersing to a final value. In a rotating impeller, the circumferential speed in the upper part is greater than in the lower part, and this causes the occurrence of ordered circulation flows, directed upwards along the ascending spiral. The nozzles, which are centrifugal pumping elements, throw the pulp from the center to the periphery in the radial direction. The meeting of two streams at an angle to each other causes the appearance of a strongly turbulized zone in the region of the upper disk 5. The supply of air into this zone from the peripheral ends of the branch pipes leads to the instantaneous destruction of the air jets to the bubbles of flotation size. In addition, the peripheral ends of the nozzles protruding beyond the disk 5, also contribute to the intensive dispersion of air in the upper part of the conical aerator. Due to the fact that a portion of the air is vented to the nozzles and is dispersed in the region of the upper disc, the amount of air entering the outer side surface is reduced. This circumstance increases the effective pumping surface of the cone and makes the impeller less sensitive to air, i.e., the impeller pumping characteristic is more stable in comparison with the prototype.

Следует отметить, что поскольку сечение каналов патрубков 6 увеличиваетс по направлению к их периферийным копцам, то это обсто тельство обеспечивает свободный выход воздуха, поступивщего в них из полого вала. Выполпение каналов патрубков коническими обеспечивает также мгновенный выброс пульпы, котора заполн ет их в случае остановки аэратора. Таким образом копическое исполнение каналов патрубков повышает надежность работы устройства .It should be noted that since the cross-section of the channels of the nozzles 6 increases towards their peripheral harnesses, this circumstance ensures the free flow of air entering them from the hollow shaft. Making the nozzle channels conic also provides instant pulp ejection, which fills them when the aerator stops. Thus, the copy performance channels channels increases the reliability of the device.

Паличие патрубков с каналами переменного сечени в верхней части конического аэратора позвол ет использовать эту часть конической поверхности, вращающуюс с наибольшей окружной скоростью, дл целей диспергировани воздуха.The junction of nozzles with variable cross-section channels in the upper part of the conical aerator permits the use of this part of the conical surface, which rotates at the highest peripheral speed, for the purpose of air dispersion.

Кроме того, конические каналы патрубков 6 наклонены к днищу камеры флотационной мащины дл того, чтобы не происходило запесочивани каналов в случае аварийной остановки импеллера. Оптимальное соотношение между суммарной площадью входных сечений каналов и площадью внутреннего сечени вала должно составл ть 0,2-0,3. В случае, когда суммарна площадь входных сечений каналов больше 0,3, нагнетаемый воздух выходит только через периферийные концы патрубков и наружна поверхность конуса дл диспергировани воздуха не используетс . В этом случае , когда 0,2, больша часть воздуха выходит через пижнее основание конуса и диспергируетс его наружной поверхностью, а диспергирующа способность патрубков используетс не полностью.In addition, the conical channels of the nozzles 6 are inclined to the bottom of the chamber of the flotation tank in order to prevent the channels from becoming soaked in the event of an emergency stop of the impeller. The optimal ratio between the total area of the input sections of the channels and the area of the internal section of the shaft should be 0.2-0.3. In the case when the total area of the inlet sections of the channels is greater than 0.3, the injected air exits only through the peripheral ends of the nozzles and the outer surface of the cone is not used to disperse the air. In this case, when 0.2, most of the air escapes through the bottom of the cone base and is dispersed by its outer surface, and the dispersing capacity of the nozzles is not fully used.

Таким образом, важно подобрать входное сечение каналов патрубков такими, чтобы максимально использовать диспергирование газовой фазы, эффект соударени потоков , вызываемых центробежными элементами импеллера и боковой поверхностью конуса. Экспериментально установлено, чтоThus, it is important to select the inlet section of the nozzle channels in such a way as to maximize the dispersion of the gas phase, the effect of flow collisions caused by the centrifugal elements of the impeller and the side surface of the cone. It was established experimentally that

отнощение должно составл ть 0,2-0,3.the ratio should be 0.2-0.3.

ОABOUT

При таком соотнощении наблюдаетс наиболее высока диспергирующа способность импеллера при минимальных энергозатратах .At this ratio, the impeller has the highest dispersing power with minimal energy consumption.

Высока диспергирующа и перекачивающа способность устройства позвол ет эффективпо примен ть в качестве аэраторов во всех отечественных нневмомеханических флотационных машинах.The high dispersing and pumping capacity of the device allows it to be effectively used as aerators in all domestic non-mechanical flotation machines.

Claims

Invention Formula

A device for aerating and mixing pulp containing a hollow shaft on which an impeller is mounted, made in the form of a hollow truncated cone, the upper base of which is closed by a disk, and rifles are installed along the generatrix, characterized in that, in order to improve air dispersion conditions, the impeller is equipped with nozzles in which there are conical channels communicating with a hollow shaft radially mounted under the disk, the peripheral ends of the nozzles protrude beyond the disk, and the total inlet section is 0.2-0.3 square internal section of the hollow shaft.

Sources of information taken into account during the examination 1. Glembotsky V. A and others. Flotation. M., "Nedra, 1973, p. 242-243.

iV