Гидроциклон

 

1: ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для подачи исходной суспензии и патрубками для отвода осветленного, сгущенного продуктов и плавающих веществ цилиндрический фильтрующий элемент, размещенный внутри камеры отвода фильтрата , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки жидкости от тонкодисперсных частиц, фильтрующий элемент выполнен из эластичного материала и закреплен между крышкой и цилиндрической частью корпуса, при этом патрубок для подачи исходной суспензии расположен ниже фильтрующего элемента, а патрубок для отвода осветленного продукта - Bijinie фильтрующего элемента и установлен тангенциально по отношению к крышке. 2. Гидроциклон по п. I, отличающийся тем, что он снабжен кольцевым щитом, раз§ мещенным в крышке, к которому приссюлинен патрубок для отвода плавающих ве (Л ществ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t7cIem ceo лрîdyrrm

4:1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3618389/23-26 (22) 11.07.83 (46) 30.10.84. Бюл. № 40 (72) М. М. Салашник, Е. А. Волкович, Ю. К. Королев и А. Д. Заикин (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт «ЮжНИИгипрогаз» (53) 621.928.37 (088.8) (56) 1. Мустафаев А. М., Гутман Б. М.

Гидроциклоны в нефтедобывающей промышленности. М., «Недра», 1981, с.- 65.

2. Авторское свидетельство СССР № 663436, кл. В 04 С 5/13, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР № 845858, кл. В 04 С 9/00, 1979. (54) (57) 1: ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для подачи исходной суспен„„SU„„1121047 А

gyp В 04 С 5/103, В 04 С 9/00 зии и патрубками для отвода осветленного, сгущенного продуктов и плавающих веществ цилиндрический фильтрующий элемент, размещенный внутри камеры отвода фильтрата, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки жидкости от тонкодисперсных частиц, фильтрующий элемент выполнен из эластичного материала и закреплен между крышкой и цилиндрической частью корпуса, при этом патрубок для подачи исходной суспензии расположен ниже фильтрующего элемента, а патр :бок для отвода осветленного продукта — выше фильтрующего элемента и установлен тангенциально по отношению к крышке.

2. Гидроциклон по и. 1, от.1ичающиися тем, что DH снабжен кольцевым щитом, размещенным в крышке, к которому присоединен патрубок для отвода плавакнцих веществ.

1121047

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем под действием центробежных сил, в частности к гидроциклонам, и может быть использовано в газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности.

Известен гидроциклон для разделения двухкомпонентных жидкостей, содержащий цилиндрический корпус, тангенциально расположенные патрубки для подачи и отвода исходного и осветленного продукта, центрально расположенные патрубки для отвода более легкого компонента (1).

Однако этот гидроциклон не обеспечивает тонкой очистки исходного продукта от тонкодисперсных механических примесей.

Известен также гидроциклон для очистки природных и сточных вод от мехпримесей, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным патрубком исходной жидкости, лесковой патрубок и сливной патрубок с размещенным на нем фильтрующим элементом, установленном на перфорированном каркасе, вращающуюся турбинку (2).

Однако этот гидроциклон сложен по конструкции из-за наличия вращающихся частей. Кроме того, размещение фильтрующего элемента по оси гидроциклона снижает эффективность очистки, так как в силу законов гидравлики по оси гидроциклона образуется зона пониженного давления, что уменьшает движущую силу фильтрации, а следовательно, количество получаемого фильтрата.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для подачи исходной суспензии и патрубками вывода осветленного, сгущенного продукта и плавающих веществ, цилиндрический фильтрующий элемент, размещенный внут-, ри камеры отвода фильтрата (3).

Недостатком этого гидроциклона является низкая эффективность отделения твердых частиц дисперсной фазы (типа иловых) от жидкости. Это обусловлено наличием перфорированной стенки и фильтрующей вставки, в отверстия которой попадают мелкие мехпримеси и отлагаются на фильтрующем материале, постепенно закупоривая отверстия. Кроме того, расположение перфорации именно на конической части корпуса способствует интенсивной закупорке отверстий, так как в конусной части, и особенно при его вершине, происходит, сгущение механических примесей. В свою очередь в конической части, в силу законов гидравлики, уменьшается статическое давление суспензии по высоте конической части гидроциклона, что не позволяет рационально использовать поверхность фильтрования и ведет к снижению скорости фильтрования

10 и, следовательно, уменьшению количества фильтрата, что приводит к постепенному прекращению процесса фильтрации, поэтому появляется необходимость периодических вспомогательных работ по восстановлению фильтрующей способности гидроциклона (например, полной замене фильтрующего материала вследствие невозможности его регенерации) .

Цель изобретения — повышение эффективности очистки жидкости от тонкодисперсных частиц в гидроциклоне.

Поставленная цель достигается тем, что в гидроциклоне содержащем цилиндроконический корпус с крышкой, патрубком для подачи исходной суспензии и патрубками для отвода осветленного, сгущенного продуктов и плавающих веществ, цилиндрический фильтрующий элемент, размещенный внутри камеры отвода фильтрата, фильтрующий элемент выполнен из эластичного материала и закреплен между крышкой и цилиндрической частью корпуса, при этом патрубок для подачи исходной суспензии расположен ниже фильтрующего элемента, а патрубок для отвода осветленного про2 дукта — выше фильтрующего элемента и установлен тангенциально по отношению к крышке.

Кроме того, гидроциклон снабжен кольцевым щитом, размещенным в крышке, к которому присоединен патрубок для отвода плавающих веществ.

Благодаря расположению фильтрующего элемента на цилиндрической части гидроциклона происходит использование максимального статического давления, которое возникает в этой части гидроциклона, 35 поверхностью фильтрования что увеличивает объем фильтра, а также смыв восходящим по спирали потоком осветленной жидкости. В результате выполнения фильтрующего элемента эластичным у него появля4г1 ется возможность менять свою форму: сжиматься и вновь принимать вид круглого цилиндра при остановке и пуске насоса, питающего гидроциклон, что способствует стряхиванию с него тонкодисперсных частиц, 45 задержавшихся на поверхности фильтрующего элемента, а следовательно, улучшает последующий процесс его регенерации.

Таким образом, удлиняется рабочий цикл фильтрования в результате сокращения вспомогательных работ по восстановлению фильтрующей способности гидроциклона, повышается эффективность очистки и производительность гидроциклона.

В связи с тем, что патрубок подачи исходной смеси находится внизу цилиндрической части гидроциклона, появляется возможность задерживать и удалять из потока легкие всплывающие вещества (масла, нефтепродукты) через кольцевой щит, располо1121047

А-А

Фс Г. 2 женный перед патрубком для отвода осветленной смеси.

На фиг. 1 представлен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. l.

Гидроциклон состоит из тангенциального патрубка 1 для подачи исходной суспензии, цилиндрической части Ьатрубка 2 с фильтрующим элементом 3, конической части 4, сборника мехпримесей 5. Для отвода легких всплывающих веществ (масла, нефтепродукта) имеется кольцевой щит 6, осветленный продукт отводится через патрубок 7, расположенный тангенциально llo отношению к крышке 8. Тонко осветленный продукт (фильтрат) попадает в сборную камеру 9, ограниченную кожухом 10, и сливается через патрубок 11 в сборную емкость (не показана)

Коническая часть 4 гидроциклона соединена со сборником механических примесей патрубком 12.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная смесь под давлением через патрубок 1 поступает внутрь гидроциклона.

Благодаря тангенциальному расположению патрубка 1, поток смеси приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил крупные механические примеси отбрасываются к стенкам гидроциклона и по конической части гидроциклона 4 сползают в сборник 5 через патрубок 12.

Осветленный поток жидкости направляется вверх по восходящей спирали, проходит по поверхности фильтрующего элемента 3, попадает под кольцевой щит 6 для улавливания и отвода легких веществ (масла, нефтепродукты) и отводится из гидроциклона через тангенциально расположенный патрубок 2 а плавающие вещества через патрубoк 13.

Поднимаясь по спирали и проходя по поверхности фильтрующего элемента 3, часть осветленного потока фильтруется через материал элемента (например бельтинг фнльтровальный или фильтродиагональ), попадает в сборную камеру 9 и сли вается в емкость (не показана) через пат10 рубок 11. Грубодисперсные твердые частицы смываются с поверхности фильтрующего элемента поднимающимся по спирали потоком и уносятся через патрубок 7.

При уменьшении количества фильтрата, сливаемого через патрубок 11, производится остановка насоса, питающего гидроциклон, при этом происходит сжатие эластичного фильтрующего элемента 3, отложившиеся на его поверхности тонкодисперсные частицы отделяются и попадают в сборник 5.

20 После этого производится регенерация фильтрующего элемента путем промывки его Iloaepxllo« I II. например, чистой водой через патрубки 1 и 7.

Результаты сравнительных испытаний прототипа и данного гидроциклона llpH одинаковых условиях (исходном давлении питания, площади фильтрации) показывают, что предлагаемое, техническое решение позволяет получить большой объем фильтрата с единицы поверхности фильтрования, З0 увеличить интервал между промывками фильтрующей поверхности с целью ее регенерации, улучшить защиту окружающей среды (за счет уменьшения сброса вод от промывок фильтрующей поверхности) .

ВНИИПИ Заказ 7604/7

Тираж 550 Подписное

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