ФОРСУНКА ДЛЯ РАЗМЫВА РЕАГЕНТА

Изобретение относится к устройствам для автоматизации технологических процессов приготовления растворов твердых реагентов, поставляемых в металлических барабанах, и может быть использовано на обогатительных предприятиях цветной металлургии и на предприятиях химической промышленности.
Известны устройства для размыва твердого реагента, поставляемого в металлических барабанах, например, «Устройство для вскрытия и опорожнения металлических банок с сыпучими материалами» [1, а.с. №442838]. По своему назначению это устройство является комбинацией дыропробивного устройства и размывной головки в составе установки для приготовления раствора сыпучих реагентов, поставляемых в металлических барабанах. Размывная головка устройства [1] содержит корпус с пластинчатыми ножами для пробивания крышки барабана, между которыми размещены разнонаправленные размывные форсунки, каналы которых соединены с напорной полостью размывной головки. Напорная полость размывной головки сообщается с трубопроводом для подачи технологической жидкости: воды или раствора, используемого для размыва реагента.
По своему назначению размывная головка устройства [1] аналогична устройствам для размыва горных пород, в частности, «Пульсирующему гидромонитору» по [2, а.с. 1322746]. Насадка с соплом гидромонитора [2], имеющая канал, соединенный с напорным трубопроводом, по технической сущности аналогична форсунке размывной головки в устройстве [1].
Форсунка размывной головки в устройстве [1] взята в качестве прототипа предлагаемого устройства.
Недостатки форсунки в устройстве [1], в случае применения размывной головки этого устройства для размыва монолитного реагента в металлическом барабане, обусловлены малыми расстояниями, на которых производится размыв реагента. Струя воды, выходящая из форсунки, на малых расстояниях от ее сопла имеет небольшую площадь в сечении и вымывает в монолите реагента узкую полость. В процессе размыва отдельные полости в монолите реагента от струй соседних форсунок размывной головки увеличиваются в размерах и разрушают реагент, куски которого выбрасываются из барабана потоком воды и их дальнейшее растворение замедляется. В результате длительность технологического процесса приготовления раствора реагента увеличивается.
Целью изобретения является уменьшение длительности технологического процесса приготовления раствора реагента путем увеличения эффективности размыва форсункой реагента в барабане.
Поставленная цель достигается тем, что форсунка для размыва реагента, содержащая корпус с каналом, соединенным с напорной полостью размывной головки, имеет в стенке канала по меньшей мере, один паз, проходящий по спирали вдоль канала, а на входе в канал установлена втулка, проходное отверстие которой уменьшается по длине втулки от концов втулки к ее середине. Причем втулка взята длиной не менее 1/3 и не более половины длины форсунки, а диаметр проходного отверстия втулки взят на концах втулки равным диаметру канала форсунки, а по середине втулки взят в пределах от 1/3 до половины диаметра канала форсунки.
На фиг.1 упрощенно показан продольный разрез форсунки для размыва реагента, на фиг.2 - продольный разрез размывной головки с форсунками.
Форсунка для размыва реагента имеет корпус 1 с каналом 2, соединенным с напорной полостью 3 размывной головки 4. В стенке канала 2 выполнены пазы 5, проходящие по спирали вдоль канала 2. На входе в канал 2 установлена втулка 6, проходное отверстие которой уменьшается по длине втулки от концов втулки к ее середине. Причем втулка 6 взята длиной не менее 1/3 и не более половины длины форсунки, а диаметр проходного отверстия втулки взят на концах втулки равным диаметру канала форсунки, а по середине втулки взят в пределах от 1/3 до половины диаметра канала форсунки.
Форсунка для размыва реагента работает следующим образом.
Из напорной полости 3 размывной головки 4 вода под давлением поступает на вход втулки 6 и, ускоряясь за счет уменьшения ее проходного отверстия, с увеличенной скоростью поступает в канал 2. Струя воды, протекающая по каналу 2, взаимодействуя с пазами 5, проходящими по спирали вдоль канала 2, приобретает вращательное движение и по выходу из сопла форсунки, имея поперечную составляющую скорости за счет вращения струи, расширяется, что способствует увеличению площади размыва поверхности реагента. Увеличение площади размыва реагента каждой из форсунок размывной головки способствует перекрытию площадей размыва соседних форсунок, что препятствует образованию отдельных полостей размыва в монолите реагента и предотвращает образование кусков нерастворенного реагента.
В частном примере выполнения форсунка для размыва реагента изготовлена с размерами: длина - 80 мм, диаметр канала - 15 мм, на противоположных сторонах стенки канала форсунки сделаны два паза глубиной 4 мм, делающие на длине 50 мм канала форсунки 1 оборот по спирали. Размеры ускоряющей втулки: длина 40 мм, диаметр проходного отверстия по середине - 10 мм, на краях - 15 мм. Работа производственной установки по приготовлению раствора монолитного реагента с применением этой форсунки подтвердила уменьшение появления в процессе размыва кусков нерастворенного реагента.
Таким образом, наличие в предлагаемой форсунке в стенке канала, по меньшей мере, одного паза, проходящего по спирали вдоль канала, а на входе в канал - ускоряющей втулки, предотвращает образование в процессе размыва кусков нерастворенного реагента, что сокращает длительность технологического процесса получения раствора реагента и способствует увеличению производительности установки по вымыванию монолитного реагента из барабанов.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство №442838, МКИ В67В 7/24 (прототип).
2. Авторское свидетельство №1322746, МКИ Е21С 45/00.