Гидроциклон

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (о)1002035

-1

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.12.81 (21) 3368757/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

)$g) М К 3

В 04 С 5/103

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 070383. Бюллетень ¹ 9 (53) УДК 621.928. .37(088.8) Дата опубликования описания 070383

И. Г. Терновский, Д. A. Баранов, М. Г.

A. М. Кутепов и A. A. Кузнецов (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного институт химического машиностроени (71) Заявитель (54) ГИДРОЦИКЛОН

Изобретение относится к устройствам для разделения несмешивающихся жидкостей, сгущения и классификации суспензий и может быть использовано в химической, нефтедобывающей, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

Известен гидроциклон, включающий цилиндро-конический корпус с тангенциальным питающим патрубком и крышкой, верхний и нижний слнвные патрубки, причем на верхнем сливном патрубке расположены отбойники (1).

Недостатком данной конструкции является нарушение стабильности течения жидкости за счет резкого поворота восходящего потока при ударе об отбойник.

Известно также устройство для разделения несмешивающих жидкостей, состоящее из двух последовательно соединенных гидроциклонов, каждый из которых включает цилиндро-конический корпус с тангенциальным питающим патрубком, верхний и нижний сливные патрубки (2 3.

Разделяемая смесь подается на вход первого гидроциклона, где происходит разделение ее на чистую тяжелую фазу, которая через нижний сливной патрубок выводится из аппарата,и смесь тяжелой и легкой фаз, которая из верхнего сливногО патрубка поступает во второй аппарат. Во втором гидроциклоне происходит разделение смеси на чистую легкую фазу, которая покидает аппарат через верхний сливной патрубок и смесь легкой и тяжелой фаз, которая возвращается на вход первого аппарата либо через насос, либо через эжектор.

Это устройство хотя и позволяет получить чистые продукты разделения, однако отличается большой материалоемкостью, энергоемкостью, а в слу.чае применения эжектора - сложностью схемы и высокой стоимостью обслуживания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гндроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, тангенциальный питающий патрубок, осевые сливной и песковый патрубки, установленную соосно сливнаму патрубку и коаксиально корпусу цилиндрическую обечайку 133.

Исходный продукт подается тангенциально в корпус гидроциклона и закручивается. Под действием центро1002035 бежных сил инерции более тяжелая фа- за перемещается к стенкам аппарата, по спиральной траектории спускается к нижнему сливному патрубку и выводится-из гидроциклона. Внутренний, восходящий поток более легкой жидкости выгружается иэ аппарата через верхний сливной патрубок. !

Основным недостатком известной конструкции является невозможность 10 получения одновременно двух чистых фаз.

Целью изобретения является повышение качества разделения за счет обеспечения в аппарате циркуляцион- Я ного контура.

Эта цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, тангенциальный питающий патрубок, осевые сливной и песконый патрубки, установленную соосно сливному патрубку и коаксиально корпусу цилиндрическую обечайку, верхний открытый торец цилиндрической обечайки расположен выше питающего патрубка, а крышка корпуса имеет форму полутора.

На чертеже представлен общий вид гидроциклона.

Гидроциклон включает цилиндроконический корпус 1 с крышкой 2, выголненной в виде полутора, тангенциальный.питающий патрубок 3, верхний

4 и нижний 5 сливные патрубки, цилиндрическую обечайку б с установочными стержнями 7, крепящимися к крыш-З ке 2, Гидроциклон работает следующим образом.

Исходный продукт, представляющий собой смесь двух фаэ, различных по 4Q удельным весам, поступает под давлением через тангенциальный питающий патрубок 3 в верхнюю часть цилиндроконического корпуса 1 и закручивается. Для создания стабильного Bpaula- 45 ющегося потока подача исходного продукта осуществляется под некоторым углом в корпус 1 гидроциклона. Под действием центробежных сил инерции более тяжелая фаза отбрасывается к стенкам корпуса 1, по спирали движется к нижнему сливному патрубку 5, откуда и выгружается из аппарата.

Легкая фаза вместе с некоторой частью тяжелой фазы образует восходящий центральный вращающийся поток, который направлен к верхнему сливному патрубку 4. За счет интенсивного вращения тяжелая фаза располагается на периферии выходящего "столба" .жидкости. Ядро потока, содержащее 60 легкую фазу, выводится через верхний сливной патрубок 4, в то время, как обогащенная тяжелой фазой часть жидкости проходит по каналу между верхним сливным патрубком 4 и внутренней поверхностью обечайки б и, эахватываясь поступающим через тангенциальный питающий патрубок 3 исходным продуктом, поступает на повторное разделение.

Обечайка б крепится на установочных стержнях 7 к крышке 2 коаксиально корпусу, снаружи верхнего сливного патрубка, причем верхний срез обечайки расположен выше тангенциального питающего патрубка 3, для предотвращения попадания исходного продукта в циркуляционное пространство между обечайкой б и верхним сливным патрубком 5, что может привести к вырождению циркуляционного контура. Для предотвращения создания в верхней части корпуса 1 турбулентных эон, ухудшающих сепарацию, а также с целью обеспечения плавного поворота циркуляционного потока крышка 2 выполнена в виде полутора.

Применение предлагаемого гидроциклона позволит значительно упростить технологический процесс разделения несмешивающихся жидкостей и тонких суспензий, уменьшить производственные площади, а также снизить энергоемкость оборудования.

Формула изобретения

Гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, тангенциальный питающий патрубок, осевые сливной и .песковый атрубки, устаноленную соосно сливному патрубку и коаксиально корпусу цилиндрическую обечайку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества разделения за счет обеспечения в аппарате циркуляционного контура, верхний открытый торец цилиндрической обечайки расположен выше питающего патрубка, а крышка корпуса имеет форму полутора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Эаявка ФРГ Р 2720888, кл. В 04 С 5/13, 1977.

2. Мустафаев A. M., Гутман Б. М.

Гидроциклоны в нефтеперерабатывающей промышленности. М., "Недра", 1981, с. 66, рис. 1.5.4.

3. Авторское свидетельство СССР

У 778808, кл. В 04 С 5/26, 1978 (прототип).

Составитель Э. Яшкова

Редактор С. Титова Техред Л.Пекарь Корректор М. Шароши

Заказ 1682/4 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4