ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппараты для разделения в инерционном поле из "Новый справочник химика и технолога Процессы и аппараты Ч2" Для классификации тонкоизмельченных материалов по гидравшческой крупности в центробежном поле широкое применение нашли гидроциклоны (рис. 9.2.5.1). Они применяются также для обогащения мелко- и среднезернистых руд в тяжелых суспензиях. [c.45] Исходная пульпа подается в гидроциклон под давлением через питающую насадку 2, установленную тангенциально непосредственно под крышкой аппарата. Пески разфужаются через песковую насадку 3, а слив — через сливной патрубок 4, расположенный в центре крышки и соединенный со сливной трубой 5 непосредственно или через сливную коробку б (см. рис. 9.2.5.1). Движущихся деталей в гидроциклоне нет. [c.45] Возникающая при вращении пульпы благодаря тангенциальной подаче питания центробежная сила выводит частицы из потока к наружной стенке циклона. Поскольку скорость радиальной миграции частиц пропорциональна плотности частиц и их диаметру в квадрате, то более крупные и более тяжелые частицы успевают выйти из ядра потока, а мелкие, в основной своей массе, остаются в ядре потока. В результате крупная фракция частиц выгружается через песковую насадку 3. [c.45] Абсолютные значения скорости жидкости зависят от большого числа исходных условий. Поэтому попытки аналитического выражения скоростей приводят к чрезвычайно сложным уравнениям, дающим лишь качественную характеристику процесса. [c.46] Твердые частицы, поступая в гидроциклон вместе с потоком пульпы, вовлекаются во вращательное движение со скоростью, близкой к окружной скорости жидкой фазы. Одновременно они движутся относительно пульпы в осевом и радиальном направлениях в соответствии с действующими на них силами, из которых главными являются центробежная сила сила тяжести силы, обусловленные воздействием жидкости (гидродинамическое давление, жидкостное трение, архимедова подъемная сила) силы, связанные с воздействием других твердых частиц и стенок гидроциклона. [c.46] Если гидроциклоны работают на сравнительно плотных пульпах, что характерно для обогатительных фабрик, то из-за стесненных условий движения частиц их концентрация неравномерно распределяется в объеме аппарата — плотность пульны, крупность и плотность твердых частиц увеличиваются в направлении от геометрической оси гидроциклона к его стенкам и от сливного патрубка к Песковой насадке. [c.46] В результате повышения плотности пульпы и крупности частиц в нижней части гидроциклона уплотненная пульпа вращается почти как твердое тело. Распределение пульпы по плотности и ее твердой фазы по крупности в гидроциклоне диамефом 1000 мм, работавшем в операции поверочной классификации в замкнутом цикле с мельницей объемом 70 м , показано на рис. 9.2.5.З. [c.46] Здесь можно выделить четыре зоны в объеме работающего гидроциклона зону песков 4, занимающую пространство вблизи Песковой насадки зону питания исходной пульпы 3, располагающуюся концентрически внутри зоны песков 4 промежуточную зону 2, в которой крупность твердой фазы и плотность пульпы изменяются от крупности и плотности исходной пульпы до крупности и плотности слива зону слива находящуюся непосредственно под сливным патрубком. В зависимости от конструкции идpoцикJюнa (в частности от угла конусности) и от условий работы относительный объем этих зон может существенно изменяться. [c.46] Д тя получения тонкого слива при сравнительно высокой производительности применяют батареи 1идро-циклонов малого диаметра. Батареи компонуются либо из отдельных гидроциклонов, либо имеют специальную конструкцию блочного типа. Известно большое число конструктивных модификаций батарейных гидроциклонов, отличающихся между собой числом отдельных гидроциклонов, их размером, способами соединения в батареи, способом питания и разгрузки продуктов, материалом, из которого изготовлены гидроциклоны и корпус батареи. Батарейные гидроциклоны применяют главным образом в тех отраслях промышленности, где требуется обработка весьма тонкодисперсных суспензий с малой плотностью твердой фазы, не загрязненных крупными посторонними включениями, например в пищевой, химической и других отраслях промышленности. При необходимости получения тонкого слива крупностью 20 мкм (например, при дешламации перед обогащением на шлюзах или перед флотацией) применяют стандартные гидроциклоны малого диаметра (250-75 мм), скомпонованные в батареи. При компоновке предпочтительнее радиальное расположение гидрюциклонов относительно питающей трубы, что обеспечивает более равномерное распределение питания. [c.47] Стандартные гидроциклоны, применяемые на отечественных и зарубежных обогатительных фабриках для классификации по крупности (или дешламации), имеют угол конусности около 20°. Малые гидроциклоны диаметром меньше 150 мм выпускаются с углом конусности 10°. Обогащение в тяжелых суспензиях и обогащение золотосодержащих продуктов в водной среде производится в гидроциклонах с углом конусности от 40 до 140°. [c.47] На рис. 9.2.5.5 показан пример компоновки гидроциклонов малого размера в батареи. [c.47] На показатели работы гидроциклонов открытого цикла (не связанных с работой мельниц) влияют конструктивные и технологические факторы. К первым относятся форма и геометрические размеры гидроциклона, включая питающую и разгрузочную насадки, давление на входе, способ удаления слива, состояние внутренней поверхности. [c.47] Ко вторым — объемная производительность и свойства обрабатываемой пульпы (концентрация частиц, их плотность и дисперсный состав). [c.47] Основным фактором, определяющим показатели работы гидроциклона при обработке рядовых пульп обогатительных фабрик, является отношение диаметра Песковой насадки к диаметру сливного патрубка (см, рис, 9,2,5,4), называемое разгрузочным отношением Ый. С увеличением разгрузочного отношения iJd увеличивается выход песков, понижается их крупность и содержание твердого, соответственно этому уменьшается крупность слива и его выход. Эффективность классификации достигает максимума при оптимальном разгрузочном отношении. Если изменение разгрузочного отношения A/d производится за счет изменения диаметра Песковой насадки Д, то при постоянном давлении на входе объемная производительность гидропиклона при этом изменяется мало, если же за счет диаметра сливного патрубка d, го производительность изменяется прямо пропорционально этому диаметру. [c.48] Оптимальной длиной h сливного патрубка считается такая длина, при которой его нижний край погружен в гидроциклон несколько ниже питающего патрубка (см. рис. 9.2.5.4). Увеличение глубины погружения сливного патрубка в гидроциклон приводит к увеличению крупности слива. [c.48] Размер питающей насадки влияет главным образом на производительность гидроциклона, которая прямо пропорциональна эквивалентному диаметру этой насадки d . При этом качественные показатели изменяются в большинстве случаев незначительно. [c.48] Гидроциклоны с малым углом конусности (5-10°) применяются для получения весьма тонкого слива (10-20 мкм) в операциях дешламации. [c.48] Сливная труба может оказывать существенное влияние на показатели работы гидроциклона. Чем больше перепад высоты между концами сливной трубы, тем больше возрастает ее действие как сифона. При большом перепаде может происходить постоянное шш периодическое засасывание в слив некоторой части крупных частиц. Для нормальной работы гидроциклона требуется, чтобы диаметр сливной трубы был больше диаметра сливного патрубка d, а также чтобы вакуум в его воздушном столбе поддерживался в пределах от О до высоты водяного столба, равной высоте гидроциклона. [c.48] Вернуться к основной статье