Гидроциклон

 

ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндро-конический корпус с питающим патрубком , сливной трубкой и песковой насадкой , спиральную направляющую, расположенную по всей ширине корпуса, и вибратор, установленный на сливной трубке , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения и классификации путем предварительного отбора крупных частиц и обеспечения плавной регулировки количества и состава продуктов разделения, корпус снабжен дополнительной спиральной лентой, размещенной под спиральной направляющей и образующей с ней замкнутый спиральный канал, и конической диафрагмой в виде лепестков, кромки которых наложены друг на друга по ходу вращения потока, при этом по внешнему периметру спиральной направляющей выполнены прорези, а лепестки диафрагмы жестко прикреплены верхней своей частью к песковой насадке и оснащены подвижной втулкой с нажимным кольцом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН з ц В 04 С 5/103; В 04 С 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3599046/23-26 (22) 03.06.83 (46) 30.09.84. Бюл. № 36 (72) И. Г. Терновский, Д. А. Баранов, А. М. Кутепов, М. Г. Лагуткин и М. В. Лунева (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения (53) 621.928.37 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 701716, кл. В 04 С 5/16, 1977

2. Авторское свидетельство СССР № 893270, кл. В 04 С 5/107, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР № 668702, кл. В 03 В 5/34, 1978. (54) (57) ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндро-конический корпус с питающим патрубком, сливной трубкой . и песковой на„„SU„„1115809 A садкой, спиральную направляющую, расположенную по всей ширине корпуса, и вибратор, установленный на сливной трубке, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения и классификации путем предварительного отбора крупных частиц и обеспечения плавной регулировки количества и состава продуктов разделения, корпус снабжен дополнительной спиральной лентой, размещенной под спиральной направляющей и образующей с ней замкнутый спиральный канал, и конической диафрагмой в виде лепестков, кромки которых наложены друг на друга по ходу вращения потока, при этом по внешнему периметру спиральной направляющей выполнены прорези, а лепестки диафрагмы жестко прикреплены верхней своей частью Я к песковой насадке и оснащены подвижной втулкой с нажимным кольцом.

1115809

Изобретение относится к устройствам для осуществления процессов разделения и классификации суспензий и эмульсий и может быть применено в химической, горнообогатительной, нефтехимической, пищевой промышленностях и ряде других отраслей народного хозяйства.

Известен гидроциклон с устройством для регулирования отверстия пескового насадка, содержащий на песковом патрубке набор пластин с отверстиями переменного сечения, выполненными с возможностью поворота на оси, параллельной оси гидроциклона (1).

Недостатком такого устройства является дискретная регулировка процессов разделения и классификации.

Известен также гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с питающим патрубком, сливной патрубкой и песковой насадкой и спиральную направляющую (2).

Недостатком этого гидроцилиндра являются невысокие показатели процесса классификации, что обусловлено возможностью образова ни я а гломератов, а также отсутствием регулирующих устройств.

Наиболее близким к предлагаемому по гсхнической сущности и достигаемому рс— зультату является гидроциклон, содержа«ций цилиидроконический корпус с питающим иатрубком, сливной трубкой и песковой насадкой, спиральную направляющую, расположенную по всей ширине корпуса, вибратор, установленный на сливной трубке (3).

Недостатком известного гидроциклона являются сравнительно невысокие показатели разделения и классификации за счет загрязнения псскового потока мелкими частицами, а потока. выходящего через сливиую трубку -- крупными частицами, а также из-за отсутствия регулирующих устройств.

Цель изобретения — повышение эффективности процессов разделения и классификации путем предварительного отбора крупных частиц твердой фазы и обеспечения плавной регулировки количества и состава продуктов разделения. !!ель достигается тем, что в гидроциклоне, содержащем цилиндроконический корпус с питающим патрубком, сливной трубой и песковой насадкой, спиральную направляющую расположенную по всей ширине кбрпуса, вибратор, установленный на сливной трубке, корпус снабжен дополнительной спиральной лентой, размещенной под спиральной направляющей и образующей с ней замкнутый спиральный канал, и конической диафрагмой в виде лепестков, кромки которых наложены друг на друга по ходу вращения потока, при этом по внешнему периметру lI««ðÿ;«ü««oé направляющей выполнены I«po рези, и лепестки диафрагмы жестко прик рси.ц ны верхней своей частью к песковой насадке и оснащены подвижной втулкой с иажимиым кольцом.

5 !

О !

На фиг. 1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 и 3 — песковая насадка в открытом и закрытом положении.

Гидроциклон содержит корпус, состоящий из цилиндрической части 1 и конуса 2, крышки-раструба 3, питающего патрубка 4, сливной трубки 5, песковой насадки 6. Г1о всей длине цилиндрической части 1 корпуса аппарата размещена спиральная направляющая 7, придающая потоку вращательное движение, при этом направляющая 7 расположена по всей ширине потока от стенки корпуса до сливной трубки 5 и жестко закреплена в верхней своей части на сливной трубке 5, а в нижней — на стенке корпуса l. Средняя часть спиральной направляющей 7 снабжена дополнительной спираль ной лентой 8, размещенной снизу спиральной направляющей 7 и образующей с ней замкнутый спиральный канал и секторными прорезями 9, размещенными на периферии спиральной направляющей канала и предназначенными для отвода наиболее крупных частиц (капель) из потока во внутреннюю полость замкнутого канала и выгрузки их из аппарата через отводной патрубок 10.

Песковая насадка 6 включает в себя лепестки 11 конической диафрагмы, изготовленные из листовой пружинной стали, обладающей упругими свойствами, и жестко прикрепленные в верхней своей части к конусу 2 корпуса установочными винтами 12. Фиксация лепестков диафрагмы 1 в определенном положении осуществляется регулировочной втулкой 13 с нажимнь«м кольцом 14. CG сливной трубкой 5 связан механический вибратор 15, иницирующий осевые знакоперемс«шые колебания трубке 5 и спиральной ленте 7 с изменяемой частотой и амплитудой.

Гидроциклон работает следующим образом.

Суспензия или эмульсия под давлением через питающий патрубок 4 и крышку-раструб 3 поступает сверху в цилиндрическую часть аппарата, где за счет спиральной направляющей 7 приобретает вращательное движение. Из потока под действием возникающих центробежных сил инерции выделяются наиболее крупные частицы (капли), которые перемещаются по винтовой траектории вдоль радиуса аппарата к его стенкам и попадают через секторные прорези 9, во внутреннюю полость замкнутого спирального канала, размещенного в средней части корпуса гидроциклона, а затем выгружаются из него с частью жидкой фазы через отводной патрубок 10. Количество жидкости, уходящей через этот патрубок, можно регулировать путем установки на нем вентиля, шибера или заслонки.

Основной поток, содержащий более мелкие частицы, поступает по винтовой траектории в конус 2 аппарата, где происходит

1115809 окончательное разделение как в обычном цилиндрическом гидроциклоне. Осветленная часть потока выводится из аппарата через сливную трубку .:, сгущенная — через песковую насадку 6. Причем устройство песковой насадки 6, выполненной в виде конической диафрагмы с упругими лепестками 11, позволяет изменять проходное сечение песковой насадки 6 непосредственно во время работы аппарата и плавно регулировать количество и состав выходящих через трубку 5 и насадку 6 продуктов разделения. Перемещая по резьбе регулировочную втулку с нажимным кольцом 14 сверху вниз, можно увеличить размер разгрузочного отверстия песковой насадки (фиг. 2). При перемещении втулки 13 снизу вверх, кольцо 14 сжимает упругие лепестки 11 диафрагмы и размер разгрузочного отверстия уменьшается (фиг. 3) . Наличие установочных винтов 12 позволяет оперативно заменять лепестки 11 в случае их износа.

В случае работы аппарата на суспензиях, твердая фаза которых склонна к агломерации, в конструкции гидроциклона пред усмотрена возжность разрушения образовавшихся конгламератов за счет внесения в поток возмущающих колебаний. Эти колебанияя созда ются меха нически м вибратором 15 и передаются через сливную трубку 5 и спиральную направляющую 7 потоку суспензии. Благодаря жесткому креп лению спиральной ленты 7 к сливной трубке в верхней ее части и корпусу аппарата в зоне отводного патрубка 10 осевое перемещение сливной трубки 5 вверх — вниз соответственно создает сжатие — растяжение спиральной ленты 7, что, в свою очередь, приводит к возникновению дополнительных знакопеременных касательных напряжений на

1о границе конгламерат — несущая среда, способствующих разрушению этих конгламератов. Изменение частоты и амплитуды колебаний можно регулировать интенсивность разрушения агрегатов частиц.

Таким образом, предлагаемый гидроциклон позволит существенно повысить эффективность процессов разделения и классификации за счет отделения и отвода ,из потока в начале процесса сепарации круп ных частиц твердой фазы или капель эмуль сии, что стабилизирует течение в нижней части аппарата и позволяет осуществить выделение более тонких фракций, а также за счет применения конструкции песковой насадки, состоящей из лепестков, которая позволит оперативно, не прерывая техно25 логического процесса, осуществить перераспределение потоков в аппарате, а следовательно, регулировать количество и состав продуктов разделения.

1115809 с .а кто р 1. евра меHKO

Вака 6815 8

Составитель В. Тимошков

Техред И. Верее Корректор В. Гирняк

Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>., г. Ужгород, ул. Проектная, 4