Гидроциклон

 

ГИДРОЦИКЛОН, содержащий корпус с тангенциальным питающим патрубком , патрубки разгрузки легкой и тяжелой фракций и сетку, установленную на патрубке разгрузки легкой фракции, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса разделения эмульсий , он снабжен вертикальным щтоком и сужающимся кверху патрубком с кресто . образными перегородками и направляющей насадкой, имеющей в верхней части форму параболоида вращения, при этом щток выполнен с возможностью осевого перемещения и скреплен с сужающимся патрубком , установленным под патрубком разгрузки легкой фракции, а сетка выполнена из материала, не смачиваемого дисперсной фазой и имеет форму, соответствующую форме верхней части направляющей насадки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1125061 з(я) В 04 С 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;< л

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3647789/23-26 (22) 28.06.83. (46) 23.11.84. Бюл. № 43 (72) Д. А. Баранов, А. M. Кутепов, М. Г. Лагуткин,.И. Г. Терновский и Л. Г. Цыганов (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения (53) 621.928.37 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 352676, кл. В 04 С 1/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 187666, кл. В 03 В 5/34, 1966.

3. Патент США № 3061098, кл. 209 — 211, 1962. (54) (57) ГИДРОЦИКЛОН, содержащий корпус с тангенциальным питающим патрубком, патрубки разгрузки легкой и тяжелой фракций и сетку, установленную на патрубке разгрузки легкой фракции, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса разделения эмульсий, он снабжен вертикальным штоком и сужающимся кверху патрубком . с кресто.образными перегородками и направляющей насадкой, имеющей в верхней части форму параболоида вращения, при этом шток выполнен с возможностью осевого перемещения и скреплен с сужающимся патрубком, установленным под патрубком разгрузки легкой фракции, а сетка выполнена из материала, не смачиваемого дисперсной фазой и имеет форму, соответствующую форме верхней части направляющей насадки.

1125061

10

Изобретение относится к технике разделения неоднородных жидких сред, а именно к устройствам центробежного типа, и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях народного хозяйства для разделения эмульсий и взаимонерастворимых жидкостей с различными удельными весами.

Известен гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным питающим патрубком и верхний и нижний разгрузочные патрубки для отвода осветленного и сгущенного продуктов (1) .

Недостатком гидроциклона является повышенный унос тяжелой фракции в виде мелких капель с очищенным продуктом через верхний разгрузочный патрубок.

Известен также гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус, патрубок для подвода питания, верхний и нижний сливные патрубки и коническую втулку с закрепленными на ней спиральными направляющими лопатками (2).

Недостатком этого гидроциклона является то, что, снижая гидравлическое сопротивление системы, коническая втулка с направляющими в то же время не предотвращает вторичного уноса тяжелой фракции с ответвленным потоком жидкости через верхний сливной патрубок и не дает возможности регулировать основные показатели процесса разделения и качества получаемых продуктов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидроциклон, содержащий корпус с тангенциальным питающим патрубком, патрубки разгрузки легкой и тяжелой фракции и сетку, установленную на патрубке разгрузки легкой фракции (3).

Недостатками известного гидроциклона является трудность регулирования показателей процесса разделения и качества получаемых продуктов, а также возможность использования его в основном для разделения суспензий, так как капли эмульсии при столь длительном движении по сетке дробятся и уносятся с очищенным продуктом.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса разделения эмульсий.

Указанная цель достигается тем, что гидроциклон, содержащий корпус с тангенциальным питающим патрубком, патрубки разгрузки легкой и тяжелой фракций и сетку, установленную на патрубке разгрузки легкой фракции, снабжен вертикальным штоком и сужающимся кверху патрубком с крестообразными перегородками и направляющей насадкой, имеющей в верхней части форму параболоида вращения, при этом шток выполнен с возможностью

45 осевого перемещения и скреплен с сужающимся патрубком, установленным под патрубком разгрузки легкой фракции, а сетка выполнена из материала несмачиваемого дисперсной фазой и имеет форму, соответствующую форме верхней части направляющей насадки.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1.

Гидроциклон содержит корпус 1, состоящий из цилиндрической и конической частей, с тангенциальным питающим патрубком 2, крышку 3, патрубки разгрузки легкой 4 и тяжелой 5 фракций, сетку 6, установленную на патрубке 4 разгрузки легкой фракции, выполненную из материала, не смачиваемого дисперсной фазой и смачиваемого дисперсной средой, и имеющую форму параболоида вращения. Снизу патрубка 4 разгрузки легкой фракции, коаксиально корпусу на штоке 7 установлен сужающийся патрубок 8 с крестообразными перегородками 9 и направляющей насадкой 10 в форме параболоида вращения в верхней его части.

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходная эмульсия (смесь взаимонерастворимых жидкостей) поступает под давлением в цилиндрическую часть корпуса I через тангенциальный питающий патрубок 2 и закручивается. Под действием центробежной силы инерции жидкая фаза с большим удельным весом отбрасывается к стенке аппарата и, образуя с ней сплошную вращающуюся пленку, по спиральной траектории спускается к патрубку разгрузки тяжелой фракции 5, откуда и выгружается. Очищенная жидкость (с меньшим удельным весом) образует внутренний восходящий поток, который в результате высокой скорости вращения уносит с собой не успевшие отделиться мелкие капли более тяжелой жидкости и попадает в сужающийся патрубок 8 с крестообразными перегородками 9, где происходит преобразование вращательного движения жидкости в поступательное.

Окончательная очистка легкой фазы от оставшихся капель тяжелой жидкости происходит при прохождении ее через сетку 6.

3а счет того, что сетка 6 выполнена из материала, не смачиваемого дисперсной фазой и смачиваемого дисперсионной средой, капли тяжелой жидкости ие проскакивают через сетку 6, а остаются на ее поверхности. Небольшая часть жидкости, проходя по кольцевому каналу, образованному между сеткой 6 и направляющей насадкой 10, имеющими форму параболоидов вращения, омывает поверхность сетки 6, захватывая задержавшиеся на ней капли тяжелой жид1125061

///uz /

Составитель В. Тимошков

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Редактор О. Черниченко

Заказ 8388/9 кости, и возвращает их во внешний вращающийся поток эмульсии на повторное разделение.

Выбор формы сетки 6 и направляющей насадки 10 в виде параболоида вращения обусловлен тем, что такая форма позволяет создать плавный поворот потока и исключить его удар о сетку, при котором возможно продавливание капель дисперсной фазы вместе с очищенной дисперсионной средой разделяемой эмульсии. Чтобы избежать продавливания капель дисперсной фазы через сетку 6 и дробления капель при соприкосновении с ней скорость потока в кольцевом канале между направляющей насадкой 10 и сеткой 6 можно регулировать за счет осевого перемещения сужающегося патрубка 8 по оси гидроциклона посредством штока 7.

Таким образом, применение предлагаемогоо гидроци клона позволяет значительно повысить качество очистки за счет установки сетки на патрубке разгрузки легкой фракHHH и направляющей насадки, способствующей циркуляции мелких капель масла в аппарате, а также избавиться от вторичного оборудования, применяемого для отделения мелких капель от основной дисперсионной среды (барботажные маслоотделители, фильтры, и т.п.), что освобождает производственные площади и сокращает материальные и энергетические затраты. Кроме того, простота регулировки и надежность в работе позволяют использовать аппарат в технологических производствах, где концентрация дисперсной фазы в эмульсиях варьируется и необходима высокая чистота получаемых конечных продуктов после разделения.