УСТАНОВКА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА В ЖИДКОЙ СРЕДЕ
APPARATUS FOR ULTRASONIC PROCESSING OF DISPERSED MATERIAL IN FLUID

Изобретение относится к установкам для очистки дисперсных материалов от загрязнений в потоке жидкой среды.
Известно устройство для очистки минеральных зерен, находящихся в суспензии, от флотационных реагентов и шламовых покрытий при обогащении руды, содержащее цилиндрический корпус с двумя тангенциальными питающими патрубками, расположенными на разной высоте, коническую часть, находящуюся под цилиндрическим корпусом, а также сливной патрубок и насадку (RU №2007108450, МПК B03B 7/00, опубл. 20.09.08).
Недостатками известного устройства для очистки минеральных зерен являются низкая эффективность процессов очистки в данной конструкции, высокие затраты энергоресурсов.
Задачи, на решения которых направлено предлагаемое решение, - повышение эффективности процессов очистки, снижение расхода реагентов в процессе очистки.
Технический результат достигается тем, что в установке ультразвуковой обработки дисперсного материала в жидкой среде, содержащей цилиндрический корпус с патрубками для подачи реагентов, находящуюся под корпусом коническую часть, сливной патрубок, над цилиндрическим корпусом размещена цилиндрическая секция с входным патрубком подачи исходного материала и концентрично расположенными по ее высоте и сообщающимися с ней полостями для отвода шлама, патрубки для ввода реагентов дополнительно установлены в конической части, внутри цилиндрического корпуса по высоте размещены перфорированные насадки, а с его внешней стороны крепятся ультразвуковые излучатели, при этом коническая часть и цилиндрическая секция имеют акустическую развязку с цилиндрическим корпусом, являющимся резонатором ультразвуковых колебаний.
Предпочтительно, чтобы патрубки для подачи реагентов и перфорированные насадки были размещены в цилиндрическом корпусе таким образом, чтобы при заданном давлении подачи реагентов обеспечить их противоток очищаемому материалу.
На фиг.1 показан общий вид установки.
Установка ультразвуковой обработки дисперсного материала в жидкой среде содержит цилиндрический корпус 1, на внешней стороне которого расположены ультразвуковые излучатели 2, а в полости цилиндрического корпуса 1 размещены перфорированные насадки 3. На различной высоте цилиндрического корпуса 1 также расположены патрубки 4 и 5 для ввода реагентов. Над корпусом 1 установлена цилиндрическая секция 6 с входным патрубком 7 для подачи обрабатываемого материала и выходными патрубками 8 и 9 для выхода шлама. Под корпусом 1 установлена коническая часть 10 со сливным патрубком 11. Цилиндрическая секция 6 и коническая часть 10 имеют акустическую развязку с цилиндрическим корпусом 1 в виде упругоэластичных прокладок 13 фланцевых соединений 14.
Установка работает следующим образом. Обрабатываемый материал через входной патрубок 7 поступает в полость цилиндрического корпуса 1, и, перемещаясь вдоль цилиндрического корпуса 1 через перфорированные насадки 3 в противотоке реагентов, очищается от поверхностных загрязнений. При этом через патрубки 4, 5, подаются различные реагенты, например, щелочной и кислотной сред, движущиеся навстречу, в противотоке обрабатываемому материалу, что обеспечивает химическое взаимодействие и растворение его различных загрязнений. Одновременно на обрабатываемый материал, перемещающийся в полости цилиндрического корпуса 1, воздействует акустическое поле ультразвуковой частоты излучателей 2, образуя кавитационные процессы в среде реагентов, тем самым способствуя эффективной очистке обрабатываемого материала от загрязнений, которые в виде шлама под действием потока среды подаются к выходным патрубкам 8 и 9 цилиндрической секции 6 и удаляются. Очищенный материал поступает к сливному патрубку 11. Поступающие через патрубки 4, 5 и реагенты в полость цилиндрического корпуса 1 строго дозированы, подаются под определенным давлением, обеспечивающим перемещение обрабатываемого материала вниз, а более легких шламов вверх, к выходным патрубкам 8 и 9. При этом в областях подачи реагентов образуются области концентраций с щелочной, кислотной или нейтральной средами, в результате повышается качество и степень очистки обрабатываемого материала. Как показывают экспериментальные работы, расход реагентов в процессе очистки материалов снижается в 8-10 раз в сравнении с аналогами.