Гидроциклон

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВПЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.12.81 (21) 3372665/23-26

Союз Советских

Сециайистическик

Республик

° 1

%. ф

Ф

°" w (фф}М К 3. с присоединением заявки Н9

В 04 С 5/16

Государствеиный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

t j3))ЩК 621.928. .37(088.8) Опубликовано 28,.02,83. Бюллетень HP 8

Дата опубликования описания 28. 02.83 (72) Авторы изобретеми я

Кибрикi A м. Кут пов .ы. Г Л

M.È. Никитин, Э.И.Почукаев, И.Г.Те новскйй- и ;Ж® Ды с: ь у,;Ы;:;

Московский ордена Трудового Красного : Знамени " институт химического машйнбстрсц ния .

A.Ï.Èóõèí, ов (71) Заявитель (54) ГИДРОЦИКЛОН

20

Изобретение относится к устройст- вам для разделения двухфазных сис-.. тем жидкость — твердое в центробежном поле и может быть использовано в химической, пищевой, горнообогатительной и других отраслях проьвааленности.

Известен гидроциклон, включакзпий цилиндрический корпус с тангенциальным питакщим патрубком.для вывода осветленного и сгущенного продуктов и клапан, расположенный в песковом патрубке коаксиально корпусу (1).

Недостатки данного гидроциклонабольшие потери зерна со сгущенным продуктом при разделении зернистых материалов, имеющих значительную разницу в размере зерен и незначительно отличающихся по удельному весу, а также воэможность забивки пескового цатрубка при работе аппарата или после окончания работы зернами, остающимися в объеме гидроциклона.

Известен также гидроциклон, содержащи."..цилиндрический корпус с тангенциальным питакв им патрубком, сливной и лесковый патрубки, шток, расположенный коаксиально песковому пат- З0 рубку, устройство возвратно-поступательного перемещения штока 1" 21.

Недостаток известного гидроциклона - низкая эффективность разделения, так как при движении штока вниз могут захватываться частицы саьнх различных размеров и удаление их из эоны патрубка уже практически нев озможно, Наиболее близким и предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным питакщим патрубком, слнвным и песковым патрубками, пружину, закрепленную одним концом на штоке, установленном с воэможностью осевого перемещения и расположенную коаксиально песковому патрубку (.3).

Недостаток известного гидроцикло= на - малая эффективность классификации зернистых продуктов.

Цель изобретения - повышение эффективности классификации зернистых. продуктов за счет обеспечения воэможности регулировки параметров граничного зерна разделения.

Поставленная цель, достигается тем, что в гидроциклоне, содержащем цилиндрический корпус с тангенциальным

1000112

10 питающим патрубком, сливным и песков ым п атруб к ами, пружи ну, э акрепле н— ную одним концом на штоке, установленном с возможностью осевого перемещения и расположенную коаксиально песковому, патрубку, пружина выполнена конической и жестко прикреплена большим основанием к верхней части пескового патрубка. На чертеже представлен гидроциклон, общий вид. !

Гидроциклон включает цилиндрический корпус 1 с тангенциальным питающим патрубком 2, сливной 3 и песковый 4 патрубки, расположенные соосно в верхней соответственно и нижней части гидроциклона. В песковом патрубке 4 соосно расположен шток 5, выполненный с возможностью возвратно-поступательного движения, которое ему сообщает устройство б, 20 представляющее собой электромагнит.

Коническая пружина 7 большим основанием жестко закреплена к верхней части пескового патрубка, а меньшим — в верхней части штока 5. Вывод 25 сгущенного продукта после пескового патрубка осуществляется через камеру 8.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная суспензия под давлением подается через питающий патрубок 2 в корпус аппарата 1, закручивается и перемещается к нижней части корпуса. Под действием центробежных сил З5 инерции и силы радиального сноса происходит перемещение частиц твердой фазы, причем интенсивность и направление перемещения частиц зависит от соотношения их удельных весов и размеров. При этом частицы меньшей плотности имеют большую вероятность удаления с центральным осветленным потоком, а частицы тяжелее — c пристенным сгущенным потоком. Сгущенный продукт удаляется через песковый патрубок 4 и камеру 8, осветленный продукт — через сливной патрубок 3.

При классификации э.ернистых материалов, имеющих значительное различие в размере и незначительное по удель— ному весу, помимо разделения в объеме гидроциклона происходит сепарация в зоне пескового патрубка посредством пружины 7. Пружина выполняется таким образом, чтобы максимальное расстоя- 55 ние между витками пружины было несколько меньше зерна, попадание которого по требованиям процесса в сгущенный продукт недопустимо. Таким образом, пружина 7 в предлагае- gp мом гидроциклоне играет роль дополнительного фильтрующего элемента, четко разделяющего исходные зерна по требуемой крупности. При этом более крупные зерна под давлением сил радиального сноса удаляются через сливной патрубок 3, а более мелкие через песковый патрубок 4.

Штоком 7 при его поднятии или опускании можно соответственно увеличить или уменьшить размер граничного зерна посредством изменения расстояния между витками пружины. Наличие штока 7 также позволяет из-. бежать забивки аппарата при его работе. Придавая штоку 7 посредством устройства б низкочастотные колеба1 сия с определенной амплитудой можно исключить забивку зазора между виткаМи вследствие постоянного его изменения, а колебания штока гарантируют возможность забивки пескового патрубка. Величина частоты не играет роли при проведении процесса, а величина амплитуды выбирается таким обра- . зом, чтобы размер, представляющий собой сумму амплитуды и расстояния между витками, не превышал размера требуемого граничного зерна.

Устройство б, придающее возвратно-поступательное движение (колебания) штоку, может представлять собой электромагнит или какое-либо другое устройство, например кулачковое.

Пример 1 . Рассмотрим процесс работы предлагаемого аппарата на примере разделения ядер кунжута от оболоч-. ки при производстве халвы. Ядро и оболочка кунжута значительно отличается по размерам: ядро составляет порядка 3-5 мм, оболочка 0,2-1,0 мм.

Вместе с тем плотность оболочки превышает плотность ядра на 700600 кг/м, что не дает возможности осуществить с достаточной эффективностью процесс классификации в из— в ест ных апаратах.

Из проведенных экспериментов видно, что при малых отношениях диа летров сливного 3(u@) и пескового 4(йн) !

Д /Дн сгущенный продукт содержит мак сймальное количество и зерна и оболочки. При больших отношениях диаметров(йэ/du >,2,5) в сгущенном продукте содержание оболочки максимально, содержится также и ядро, что нежелательно с технологической точки зрения. Наличие штока 5 и пружины

7, выполняющих роль фильтрующего эле. мента, позволяет добиться максимального содержания оболочки кунжута в сгущенном продукте и избежать попадения ядра в сгущенный продукт. Это дает возможность осуществить процесс отделения ядра от оболочки с максимальной эффективностью и минимальными потерями продукта.

Значительным преимуществом предлагаемого аппарата является также возможность регулировки параметров граничного зерна разделения (максимального размера зерна., проходящего

1000112 через зазор между виткаьи «прудкины).

Зерно, поступамщее на обработку, мо жет иметь различный размер, зависящий от сорта и страны-поставщика.

Уменьшая или увеличивая силу тока в электромагните 6, можно изменять рас четную неличину граничного зерна раз.. деления.

Таким образом, применение предлагаемого гидроциклона позволит провести процесс классификации зернисных продуктов, значительно отличающихся по удельному весу, со значительно большей эффективностью, чем известные аппараты. .

Ориентировочный экономический, 5 эффект составляет м 144 тыс. руб.

Формула изобретения

Гидроциклон,. содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным питакшим патруЬкой, сливным и песковым патрубкамы, пружину, закрепленную одним концом на.штоке, установленном с воэможностью осеаого перемещения, и расположенную коаксиально лес ковому патрубку, о т л и ч а ю щ а й:. с я тем, что, с целью повышения эффективности классификации зернистых продуктов эа счет обеспечения воэможности регулироэки параметров rpa ничного зерна разделения, пружина выполнена конической и жестко прикреплена большим основанием к верхней части пескоэого патрубка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Патент ЧССР В 126593, кл. 55 и 4, 1965 .. 2. Патент Великобритании В 1249634 кл. И 2 P 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

9 850225, кл. В 04 С 5/22, 1979.

ВНИИПИ Заказ 1220/7

Тираж 577 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4