Гидроциклон

 

1. ГВДР01ЩКЛОН, содержапщй цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком и крышкой , разгрузочное устройство, вьтолненное в виде концентрично установленных перегородок, образукшщх каналы для прохода продуктов классификации , на выходе из которых установлены регулирующие устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения и классификации суспензий и эмульсий и снижения гидравлического сопротивления , питающий патрубок выполнен равным по ширине радиусу корпуса и снабжен вертикальными направляншщми перегородками, повторяющимиформу патрубка и корпуса и заканчивающимися в первой четверти окружности корпуса , при этом питающий-патрубок оснащен спиралевидной крьшпсой, плавно переходящей в крьппку корпуса. сл 2. Гидроциклон non.t, отличающийся тем, что отношение длины корпуса к его диаметру равно 3-15. . :л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) (11) А

4(g)) В 04 С 5/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

110 ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3629163/23-26 (22) 26.07.83 (46) 15.04.85. Бюл. В t4 (72) И.Г.Терновский, Д.А,Баранов, А.И.Кутепов, М.Г.Лагуткин, Е.А.Непомнящий и В.Г.Тарицын (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени институт химическог.o машиностроения (53) 62t.928.37 (088.8) (56) 1.Àâòîðñêîå свидетельство СССР

У 728926, кл. В 04 С 5/081, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР

1) 213719, кл. В ОЗ В 5/34, 1966.

З.Авторское свидетельство СССР и 707610, кл. B 04 С 5/16, 1977. (54) (57) 1. ГИДРОЦИКЛОН, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубкои и крьппкой, разгрузочное устройство, выполненное в виде концентрично установленных перегородок, образующих каналы для прохода продуктов .классификации, на выходе нз которых установлены регулирующие устройства, о т л и " ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения эффективности разделения и классификации суспензий и эмульсий и снижения гидравлического сопротивления, питающий патрубок выполнен равным по ширине радиусу корпуса и снабжен вертикальными направляющими перегородками, повторяющими. форму патрубка и корпуса и заканчивающимися в первой четверти окружности корпуса, при этом питающий патрубок оснащен спиралевидной крьппкой, плавно переходящей в крьппку .корпуса.

2. Гидроциклон по п.t о т л и— ч а ю шийся тем, что отношение длины корпуса к его диаметру равно

3-15.

Ф 2

/5 у

5004 1

20

Ф 11

Изобретение относится к технике разделения неоднородных жидких сред, в частности к устройствам для разделения суспензии и эмульсий в поле центробежных сил, и может быть использовано в химической, неАтехимической, горнообогатительной, пищевой и других отраслях промышленности.

Иэвестеч гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком, сливной и песковьп патрубки, причем конусная часть корпуса выполнена с углом

2 — 4 Ц .

Однако в известном устройстве невозможно обеспечить достаточно большое время пребывания частиц твердой фазы в аппарате, что не позволяет получить высокого качества очистки, технология изготовления конической .части с малым углом конусности сложна. а следовательно, стоимость аппарата высокая.

Известен также гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным питающим патрубком, крьппкой и днищем, сливной патрубок, установленный в днище, разгрузочное устройство.(2) .

В данном гидроциклоне невозможно проведение процесса многопродуктовой классификации и недостаточно нысокие показатели разделения вследствие малого времени пребывания потока в т аппара

35 .Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гидроциклон, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальньпч питающим патрубком и "0 крьппкой, разгрузочное устройство, выполненное в виде концентрично установленных на днище колец и жестко соединенных е ними вертикальных перегородок, образующих каналы для прохода продуктов классификации, на выходе иэ которых устанонлены регулируюпп е устройства f3) .

Гидроциклон имеет зоны с повьнпенной турбулизацией потока, в частнос- 50 ти области между крышкой корпуса и питающим патрубком. Наличие таких зон увеличивает гидравлическое сопротивление аппарата. Кроме того, не" достатком этой конструкции является снижение показателей классиАикации за счет сноса частиц радиальной составляющей скорости потока жидкости, вызванной перемещением исходного потока, стремящегося заполнить весь объем аппарата от периАерии к центру. Недостаточно высоки и показатели разделения и таком аппарате в связи с малым временем пребывания потока в нем.

Цель изобретения — повышение эффективности разделения и классификации суспензий и эмульсий и снижение гидравлического сопротивления.

Указанная цель достигается тем, что в гидроциклоне, содержащем цилиндрический корпус с тангенцйальным питающим патрубком и крьппкой, разгрузочное устройство, выполненное в виде концентрично установленных перегородок, образующих каналы для прохода продуктов классификации, на выходе иэ которых установлены регулирующие устройстна,питающий патрубок выполнен равным по ширине радиусу корпуса и снабжен вертикальными направляющими перегородками, повторяющими форму патрубка и корпуса и заканчивающимися н первой четверти окружности корпуса, при этом питающий патрубок оснащен спиралевидной крышкой, плавно переходящей в крышку корпуса., Кроме того, отношение длины корпуса к его диаметру равно 3-15.

На фиг. 1 изображен гидроциклон, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг ° 3 — нид Б на фиг. 2.

Гидроциклон содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, днищем 3 и тангенциальным входным патрубком

4, коаксиально расположенньп| вытеснитель 5, разгрузочное устройство состоит из вертикальных перегородок б, которые вместе с кольцами 7 образуют каналы 8, перекрываемые жалюзями 9 за счет поворота их вокруг осей

1Î. Устройство ввода потока состоит из вертикальных направляющих перегородок 7 1, установленных на крышке 2 и образующих каналы 12 но входном патрубке 4, закрытые сверху плоской спиральной пластиной 73, сопряженной с крышкой патрубка 4 и крышкой аппарата 2, которал имеет под направляющими перегородками 11 отверстия 14, выполненные по всей ширине рабочей камеры от вытеснителя 5 до корпуса 1.

Отношение длины корпуса 1 к era диаметру 0 равно 3-15.

041

1150!

3

Гидроциклон работает следующим образом.

Исходный поток, содержащий диспер. сную фазу, под давлением поступает в корпус 1 аппарата из тангенциального входного патрубка 4 по каналам

12 через отверстие 14. Наличие вертикальных направляющих перегородок

11, плоской спиральной пластины 13 и отверстий 14 позволяет вводить поток по всей ширине рабочей камеры гидроциклона, обеспечивая при этом первоначальную "закрутку" его c плавным переходом всего потока во вращательное винтовое движение по 15 направлению сверху вниз. Более крупные и тяжелые частицы в центробежном поле перемещаются в этом направлении к стенкам аппарата. Частицы других фракций в зависимости от крупности их двигаются к разгрузочному устройству по спирали по своим определенным величиной центробежной силы радиусам вращения в эоны, ограниченные кольцами 7. Далее по каналам 8, обра- 5 эованным перегородками б, отдельные фракции выводятся из аппарата. Постановка жалюзей 9, имеющих возможность поворота вокруг осей 10, способствует осуществлению регулировки расходов 30 по каждой разгружаемой фракции и изменению содержания и крупности .частиц в этих потоках в нужных. пределах.

При этом благодаря наличию колец 7 снижается переток частиц из одной зоны в другую при регулировке про35 цееса, что обеспечивает постоянство гранулометрического состава фракций в выходящих потоках, Следует заметить, что так как вывод потока производится по всеи ширине рабочего

40 пространства аппарата, то переток жидкой фазы в радиальном направлении полностью отсутствует. Это явление позволяет исключить в аппарате нежелательные зоны турбулентного перемешивания частиц. Выполнение гидроциклона с отношением длины к диаметру, равным 3-15, является оптимальным для цилиндрических корпусов. Эксперименты показали, что эффективность процесса разделения в цилиндрических гидроциклонах при увеличении отношения длины корпуса к его диаметру свыше 15 начинает падать.

Это объясняется падением тангенциальной составляющей скорости потока, что обусловлено силами трения и увеличением ее пульсационной составляющей. При отношениях же длины к диаметру, меньше 3, эффективность сепарации невелика,так как поток еще не стабилизировался.

Использование предлагаемой конструкции гидроциклона дает возможность существенно повысить эффективность сепарации твердой фазы суспенэий при проведении процессов разделения и многофракционной классификации, а также улучшить качество разделения несмешивающихся жидкостей за счет уменьшения дробления дисперсной фазы при выходе питающего патрубка. Кроме того, плавный ввод потока по всей ширине рабочего пространства аппарата и отсутствие радиального движения жидкости позволяет снизить гидравлическое сопротивление гидроциклона, следовательно, увеличить его пропускную способность без дополнительных затрат.

1150041

Составитель В.Тимошков редактор Т.Парфенова Техред A. Кикемезей Корректор В. Синицкая

Заказ 2017/8 Тираж 54-3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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